SE1550408A1 - Förfarande och anordning för vätskekylning av elmotor - Google Patents

Abstract

41 SAM MAN DRAG Föreliggande uppfinning hänför sig till en anordning för vätskekylning av enelmotor (1) med en rotor (5) och en stator (7). Anordningen innefattaråtminstone en kylvätskeapplikator (13) anordnad att från sidan av nämndastator (7) applicera kylvätska pä ett ändparti (7A) hos nämnda stator (7).Kylvätskeapplikatorn (13) är rörligt anordnad relativt nämnda stator (7) så attkylvätskan genom kylvätskeapplikatorns rörelse appliceras pä olika områdenav nämnda ändparti (7A). Pä sä sätt kan en kontinuerlig kylvätskesträlepäföras statorns ändparti (7A) med minskad risk för erosion av därvidbelägna härvändor. (Flo. 3A)

Description

10 15 20 25 Detta problem löses i regel genom att istället för att påföra kylvätskan i form av en väsentligen strid stråle som träffar samma yta på statorlindningen, applicera kylvätskan i form av en spray (aerosolpartiklar) som sprayas över statorlindningen och i synnerhet dess härvändar vid statorns ändpartier.

En sådan lösning beskrivs exempelvis i GB 170946 där spraymunstycken är anordnade på respektive sidor av statorns ändpartier och konfigurerade att från sidan spraya olja på statorlindningen och dess härvändor.

Ett problem med kylanordningen i GB 170946 och andra kylanordningar där kylvätska appliceras i form av finfördelad spray är den luftinblandning i kylvätskan som ofrånkomligen uppstår. När kylvätskan efter att ha sprayats på områden i behov av kylning ska återsamlas för att sedan pumpas runt i kylanordningen för avkylning och återanvändning, ställer den höga lufthalten i kylvätskan till med problem vid pumpning och reglering av vätsketryck. Den höga lufthalten gör pumpning och tryckreglering ineffektiv och oprecis.

SYFTE MED UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande och en anordning för vätskekylning av en elmotor som löser eller åtminstone lindrar ett eller fler av ovan angivna problem associerade med kylanordningar enligt känd teknik.

Ett särskilt syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande och en anordning för vätskekylning av en elmotor som medför enkel och effektiv kylning av elmotorn.

Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande och en anordning för effektiv vätskekylning av en elmotor som löser eller åtminstone lindrar ovan angivna problem med erosion av vätskekylda statorlindningar och oönskad luftinblandning i kylvätskan. 10 15 20 25 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Dessa och andra syften, vilka framgår av efterföljande beskrivning, åstadkoms medelst en anordning och ett förfarande av inledningsvis angivet slag, som vidare uppvisar särdragen angivna i de kännetecknande delarna av bifogade självständiga patentkrav 1 och 20. Vidare åstadkoms syftena av en elmotor enligt krav 18 och ett motorfordon enligt krav 19. Föredragna utföringsformer av anordningen och förfarandet är definierade i bifogade osjälvständiga patentkrav 2-17 och 21-30.

Enligt en aspekt uppnås syftena medelst en anordning för vätskekylning av en elmotor innefattande en rotor och en stator. Kylanordningen innefattar åtminstone en kylvätskeapplikator anordnad att från sidan av nämnda stator applicera kylvätska, såsom olja, på ett ändparti hos nämnda stator.

Kylvätskeapplikatorn är rörligt anordnad relativt nämnda stator så att kylvätskan genom kylvätskeapplikatorns rörelse appliceras på olika områden av nämnda ändparti.

Genom att anordna kylvätskeapplikatorn så att denna rör sig relativt statorn vid applicering av kylvätska kan kylvätskan påföras i form av en eller flera strålar vilka tack vare kylvätskeapplikatorns rörelse träffar olika områden av statorns ändparti, varigenom erosionsproblem av ovan angivet slag kan undvikas eller åtminstone kraftigt lindras. Vidare, eftersom kylvätskan spolas på statorns ändparti i form av en eller flera strålar, minskar luftinblandningen i kylvätskan i förhållande till lösningar där kylvätskan påförs i form av spray, vilket undviker eller åtminstone lindrar ovan angivna problem avseende pumpning och tryckreglering av kylvätska.

Kylanordningen är särskilt avsedd att applicera kylvätska på en i statorn ingående statorlindning och i synnerhet på statorlindningens härvändar, vilka i många elmotorkonfigurationer är blottlagda vid statorns ändpartier och ofta skjuter ut från dessa i statorns axiella riktning. 10 15 20 25 30 Med kylvätskeapplikator menas häri ett element eller en anordning vars funktion är att kasta ut kylvätskan i riktning mot motorkomponenter i behov av kylning. Härvid innefattar kylvätskeapplikatorn någon form av kropp, vilken enligt en föredragen utföringsform inte utgör del av någon förefintlig motorkomponent, såsom rotor eller stator, utan i stället utgör en separat komponent hos elmotorns kylanordning, varvid kylvätskeapplikatorn typiskt har som enda funktion att kasta kylvätska på motorkomponenter i behov av kylning. För att den relativa kylvätskeapplikatorn och elmotorns stator kan nämnda kropp eller delar därav vara anordnad att röra sig relativt statorn under drift av elmotorn. Den i förhållande till statorn rörliga kroppen eller kroppsdelen innefattar åtminstone ett utlopp för utkastande av kylvätska, typiskt belägen i ett hos kylvätskeapplikatorn ingående munstycke. Således är kylvätskeapplikatorn så utformad att åtminstone ett i kylvätskeapplikatorn anordnat utlopp för utkastande av kylvätska är rörligt anordnat i förhållande till den eller de motorkomponenter som ska kylas, vilket enligt en föredragen utföringsform alltså innefattar elmotorns stator och i synnerhet dess ändparti och de därvid belägna härvändarna. åstadkomma rörelsen mellan Enligt en utföringsform av kylanordningen är nämnda kylvätskeapplikator anordnad vid sidan om statorn i dess axiella utbredningsriktning, varvid kylvätskeapplikatorn är anordnad att utkasta nämnda kylvätska i riktning mot nämnda ändparti, exempelvis medelst ett i kylvätskeapplikatorn inbegripet munstycke vilket åtminstone delvis är riktat mot nämnda ändparti.

Enligt en utföringsform är nämnda kylvätskeapplikator roterbart anordnad relativt nämnda stator. Därigenom kan effektiv applicering av kylvätska bl.a. och/eller kylvätsketrycket kan användas för att åstadkomma nämnda rotationsrörelse. åstadkommas, eftersom rotorns rotationsrörelse Dessutom kan centrifugalkraften som nämnda rotationsrörelse ger upphov till utnyttjas för att styra kylvätskestrålen som kastas ut från kylvätskeapplikatorn.

Därigenom kan strålens anträffbana, det vill säga den bana längs vilken 10 15 20 25 kylvätskestrålen träffar rotationshastigheten på nämnda rotationsrörelse. statorns ändparti, styras genom att reglera I en utföringsform av kylanordningen är nämnda kylvätskeapplikator roterbart anordnad relativt nämnda stator på ett sådant sätt att kylvätskeapplikatorn utkastar kylvätska längs en väsentligen cirkulär bana i ett plan beläget på ett avstånd från och väsentligen parallellt med nämnda ändparti hos statorn. Att låta kylvätskeapplikatorn rotera längs en cirkulär bana i ett plan parallellt med effektivt och konstruktionsmässigt fördelaktigt sätt att ge kylanordningen önskade det plan på vilket kylvätskan ska appliceras är ett egenskaper.

I en utföringsform är kylvätskeapplikatorn anordnad att rotera kring en axel väsentligen sammanfallande med elmotorns rotoraxel. Genom att välja en rotationsaxel som sammanfaller med elmotorns rotoraxel kan rotoraxelns rörelse utnyttjas för åstadkommande av kylvätskeapplikatorns roterande rörelse. Därutöver, eftersom statorn och dess ändpartier i regel är koncentriskt anordnade kring rotorn och rotoraxeln, kan en symmetrisk detta fördelaktigt i det att styrning av kylvätskestrålens anträffbana längs konstruktion erhållas. Utöver konstruktionsmässiga fördelar är statoränden förenklas.

Enligt en utföringsform av kylanordningen är nämnda kylvätskeapplikator anordnad att bringas i rotation av en roterande rörelse hos nämnda rotor. ett effektivt åstadkomma lämplig rotationsrörelse hos kylvätskeapplikatorn.

Detta är och konstruktionsmässigt fördelaktigt sätt att Enligt en variant av denna utföringsform är kylvätskeapplikatorn fast monterad på en till rotorn ansluten rotoraxel. Genom att fixera kylvätskeapplikatorn vid rotoraxeln, exempelvis genom att på lämpligt sätt fästa den på rotoraxeln eller låta den utgöra en integrerad del därav, utnyttjas rotoraxeln för att åstadkomma den roterande rörelsen hos kylvätskeapplikatorn. Kylvätskeapplikatorn är därvid anordnad att rotera med 10 15 20 25 30 samma rotationshastighet som rotoraxeln vilket betyder att kylvätskeapplikatorns rotationsrörelse, i de fall rotoraxeln utgör elmotorns drivaxel, styrs av elmotorns varvtal. En nackdel med denna variant är att elmotorns varvtal inte i alla avseenden är optimal rotationshastighet för kylvätskeapplikatorn. Exempelvis kan centrifugalkraften vid höga elmotorvarvtal bli så stor att kylvätskestrålen slungas ut i allt för rakt radiell riktning och därvid helt eller delvis missar områden hos statorns ändparti i stort behov av kylning.

Enligt en annan variant av utföringsformen i vilken kylvätskeapplikatorn bringas i rotation av rotorns rörelse är kylvätskeapplikatorn roterbart lagrad till rotoraxel medelst en på sådant sätt att nämnda lagerkonfiguration, kylvätskeapplikatorn bringas i rotation genom friktionsverkan mellan rotoraxeln och kylvätskeapplikatorn, via nämnda lagerkonfiguration. På detta sätt kan kylvätskeapplikatorn rotera i förhållande till rotorn och dess axel och är därvid inte tvingad till rotation med en rotationshastighet motsvarande elmotorns varvtal. Istället kan kylvätskeapplikatorn på detta sätt fås att rotera långsammare, lika snabbt eller snabbare än rotoraxeln, varvid optimal strålbild och därmed effektiv kylning kan erhållas. Den roterbart lagrade infästningen av kylvätskeapplikatorn till rotoraxeln medför således att rotoraxelns rotation kan utnyttjas för att generera önskad rotation av kylvätskeapplikatorn samtidigt som den exempelvis möjliggör långsammare rotation av kylvätskeapplikatorn än av rotoraxeln vid höga elmotorvarvtal.

Enligt en utföringsform innefattar kylvätskeapplikatorn en fläktvinge eller dylikt element anordnat för att öka luftmotståndet då kylvätskeapplikatorn bringas i rotation. Detta har som effekt att öka turbulensen i motorhuset och därmed konvektionskylningen av elmotorn och dess komponenter men också, åtminstone i de utföringsformer i vilka kylvätskeapplikatorn är roterbart lagrad till rotoraxeln, att minska kylvätskeapplikatorns rotationshastighet i förhållande till rotoraxelns rotationshastighet så att kylvätskeapplikatorn kan fås att rotera långsammare än rotorn vid höga elmotorvarvtal. 10 15 20 25 30 I tillägg till eller i stället för nämnda fläktvinge kan kylvätskeapplikatorn vara anordnad att utkasta kylvätskan snett framåt och/eller bakåt i kylvätskeapplikatorns rotationsriktning för att genom den bromsande och/eller accelererande kraft som därigenom uppstår påverka kylvätskeapplikatorns rotationshastighet. Att kylvätskan kastas ut snett framåt och/eller snett bakåt i kylvätskeapplikatorns rotationsriktning innebär att utkastningsriktningen har åtminstone en liten riktningskomponent i en tangentiell riktning av den cirkulära bana längs vilken kylvätskeapplikatorn roterar.

I utföringsformer där kylvätskeapplikatorn är konfigurerad att kasta ut kylvätskan i en sådan sned riktning kan kylanordningen vidare innefatta en styrenhet konfigurerad att styra det flöde med vilket kylvätskan kastas ut från kylvätskeapplikatorn, för att på så sätt styra rotationshastigheten hos kylvätskeapplikatorn. Detta sker typiskt genom att baserat på uppmätta tryckvärden reglera trycket på kylvätskan, exempelvis genom styrning av en i kylanordningen ingående pumpanordning. På så sätt kan man aktivt reglera rotationshastigheten på kylvätskeapplikatorn.

Ett annat sätt på vilket rotationshastigheten hos kylvätskeapplikatorn kan regleras är genom aktiv styrning av kylvätskans utkastningsriktning från kylvätskeapplikatorn. I tillägg till eller i stället för ovan nämnda styrning av kylvätskans utkastningsflöde kan därför kylanordningen innefatta en kastriktningsanordning konfigurerad att påverka kylapplikatorns rotationshastighet genom styrning av kylvätskans utkastningsriktning från kylvätskeapplikatorn.

Enligt en variant kan kastriktningsanordningen innefatta riktmedel i form av ett vridbart munstycke utgörandes del av nämnda kylvätskeapplikator, samt en styrenhet konfigurerad att rikta munstycket i en riktning i förhållande till kylvätskeapplikatorns rotationsriktning som ger önskad bromsande eller accelererande effekt på rotationshastigheten. I tillägg till eller i stället för nämnda roterbara munstycke kan kastriktningsanordningen innefatta 10 15 20 25 riktmedel i form av åtminstone ett riktarblad eller dylikt element anordnat i kylvätskans flödesväg vid kylvätskeapplikatorns utlopp, typiskt anordnat i ett i kylvätskeapplikatorn ingående munstycke, samt en styrenhet konfigurerad att rikta nämnda riktarblad eller dylika element i en riktning som ger önskad effekt på kylvätskeapplikatorns rotationshastighet.

I utföringsformer där kylvätskeapplikatorn är roterbart lagrad till rotoraxeln kan kylanordningen med fördel vara försedd med en låsmekanism för att vid behov förhindra relativ rotation mellan kylvätskeapplikatorn och rotoraxeln och därigenom förmå kylvätskeapplikatorn att rotera med samma rotationshastighet som rotoraxeln. Detta kan vara önskvärt exempelvis vid låga varvtal på elmotorn.

Enligt en variant innefattar nämnda låsmekanism en i rotoraxeln ingående låskula eller dylikt element anordnat att ingripa i kylvätskeapplikatorn eller ett därmed förbundet element för att på så sätt låsa kylvätskeapplikatorn till rotoraxeln och förhindra relativ rotation däremellan.

I ovan beskrivna utföringsformer i vilka kylvätskeapplikatorn är fixerad eller roterbart lagrad vid en i elmotorn ingående rotoraxel kan nämnda rotoraxel med fördel innefatta åtminstone en kylvätskekanal för tillförsel av kylvätska till nämnda kylvätskeapplikator. Kylvätskekanalen kan med fördel vara åtminstone delvis innesluten i nämnda rotoraxeln och exempelvis utgöras åtminstone delvis av borrhål genom nämnda rotoraxel.

Enligt en annan utföringsform är kylvätskeapplikatorn inte på något sätt mekaniskt förbunden med elmotorns rotor eller rotoraxel och nyttjar inte på något sätt rotorns rotation till att skapa sin egen rörelse relativt statorns ändparti. Istället, i denna utföringsform, är kylvätskeapplikatorn roterbart lagrad till en relativt statorn stationär komponent, varvid kylvätskeapplikatorn är anordnad att bringas i rotation åtminstone delvis och typiskt enbart genom utkastning av kylvätska i en riktning snett bakåt i förhållande till dess avsedda rotationsriktning, det vill säga en riktning med åtminstone en liten 10 15 20 25 30 riktningskomponent i en tangentiell riktning av den cirkulära bana längs vilken kylvätskeapplikatorn är anordnad att rotera. Utkastandet av kylvätska i denna riktning skapar en motriktad kraft på kylvätskeapplikatorn, vilken därigenom fås att rotera längs nämnda cirkulära bana. Även i denna utföringsform kan kylvätskeapplikatorns rotationshastighet, om så krävs eller önskas, regleras genom styrning av det flöde med vilket kylvätskan kastas ut från kylvätskeapplikatorn och/eller genom styrning av med vilken kastas ut från utkastningsriktningen kylvätskan kylvätskeapplikatorn, såsom diskuterats ovan.

Också i denna utföringsform är kylvätskeapplikatorns rotationsaxel med fördel väsentligen sammanfallande med elmotorns rotoraxel för att erhålla ovan diskuterade symmetri och fördelaktiga konstruktionslösning. Enligt en variant är kylvätskeapplikatorn i denna utföringsform roterbart lagrad till en del av ett motorhus som åtminstone delvis omsluter elmotorn. Motorhuset inrymmer åtminstone elmotorns rotor och stator samt åtminstone delar av kylanordning enligt såsom en eller flera föreliggande uppfinning, kylvätskeapplikatorer. Företrädesvis är kylvätskeapplikatorn i denna utföringsform roterbart lagrad till en gavel hos nämnda motorhus. Exempelvis kan kylvätskeapplikatorn vara roterbart anordnad på en cirkulär och företrädesvis ringformad klack hos nämnda gavel som skjuter ut väsentligen vinkelrätt från nämnda gavel, in mot motorhusets centrum.

Kylvätskeapplikatorn är därvid roterbart anordnad i ett plan väsentligen parallellt med nämnda gavel och väsentligen parallellt med statorns ändparti på vilken den är anordnad att applicera kylvätska, vilket plan är mellanliggande nämnda motorhusgavel och nämnda ändparti hos statorn.

Den cirkulära klacken är med fördel anordnad koncentriskt runt rotoraxeln.

Vidare är den cirkulära klacken alltså med fördel ringformad, varvid rotoraxeln kan vara anordnad att löpa genom nämnda ringformade klack och vidare ut genom den gavel från vilken klacken skjuter in i motorhuset, för att därvid utgöra en från elmotorn och motorhuset utgående drivaxel. 10 15 20 25 10 I ovan beskrivna utföringsform i vilken kylvätskeapplikatorn är roterbart lagrad till en i motorhuset ingående gavel är nämnda gavel med fördel försedd med en kylvätskekanal för tillförsel av kylvätska till nämnda kylvätskeapplikator. Kylvätskekanalen kan med fördel vara åtminstone delvis innesluten i nämnda gavel och exempelvis utgöras åtminstone delvis av borrhål genom nämnda gavel.

Kylanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar med fördel åtminstone två kylvätskeapplikatorer anordnade på motsatta sidor av nämnda stator, i statorns axiella riktning, och konfigurerade att applicera kylvätska på motsatta ändar av nämnda stator.

Kylanordningen är med fördel spegelsymmetrisk kring den diametralt löpande centrumaxeln hos elmotorns rotor, åtminstone med avseende på hur de i kylanordningen ingående kylvätskeapplikatorerna är anordnade kring rotor och stator. Med fördel är kylanordningen också spegelsymmetrisk avseende kylvätskeapplikatorernas placering och utformning kring den axiellt löpande centrumaxeln hos elmotorns rotor.

I en utföringsform är själva kylvätskeapplikatorn försedd med ett väsentligen cirkulärt navparti konfigurerat att bringas i rotation kring en rotationsaxel, exempelvis sammanfallande med elmotorns rotoraxel, samt åtminstone en och med fördel ett flertal armar utskjutande radiellt från nämnda navparti.

Varje radiellt utskjutande arm kan härvid uppbära ett munstycke konfigurerat för utkastande av kylvätska från kylvätskeapplikatorn, med fördel beläget i den från navet avlägsna änden av nämnda arm.

Kylvätskeapplikatorn är anordnad att applicera kylvätskan på statorns ändparti i form av en väsentligen kontinuerlig stråle. Detta i motsats till att applicera kylvätskan i form av en spray. Kylvätskeapplikatorn enligt uppfinningen kan därvid sägas vara anordnad att spola på kylvätska på statorns ändparti, tillskillnad från att spraya på kylvätskan vilket alltså görs i många kylanordningar enligt känd teknik. För att få en väsentligen 10 15 20 25 11 sammanhållen kylvätskestråle kastas varje kylvätskestråle i regel ut från kylvätskeapplikatorn genom en och endast en öppning (utlopp), tillskillnad från den kylvätskespray som sprayas ut medelst ett spraymunstycke med många små öppningar i spraykylanordningar enligt känd teknik.

Kylanordningen enligt uppfinningen är speciellt avsedd att användas med olja som kylvätska men kan fördelaktigt användas även med andra kylvätskor.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en elmotor innefattande en kylanordning enligt någon av ovan beskrivna utföringsformer.

Enligt ännu en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandhålls ett motorfordon innefattande en sådan elmotor.

Enligt ytterligare en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för vätskekylning av en elmotor med en rotor och en stator.

Förfarandet innefattar steget att från sidan av statorn applicera kylvätska på åtminstone ett ändparti hos nämnda stator medelst åtminstone en kylvätskeapplikator. Vidare innefattar förfarandet steget att bringa nämnda kylvätskeapplikator i rörelse relativt nämnda stator under applicering av kylvätskan så att kylvätskan appliceras på olika områden av nämnda ändparti.

Appliceringen av kylvätska sker med fördel genom att kasta kylvätskan mot nämnda ändparti medelst en kylvätskeapplikator anordnad vid sidan om statorn i kylvätskeapplikatorn ingående munstycke för kylvätska. dess axiella utbredningsriktning, exempelvis medelst ett i utkastande av nämnda Steget att bringa kylvätskeapplikatorn i rörelse innefattar med fördel att bringa kylvätskeapplikatorn i roterande rörelse relativt nämnda stator.

Förfarande innefattar med fördel steget att utkasta kylvätska mot nämnda ändparti längs en väsentligen cirkulär bana i ett plan beläget på ett avstånd från och väsentligen parallellt med nämnda ändparti hos statorn. 10 15 20 25 12 Vidare bringas kylvätskeapplikatorn med fördel i roterande rörelse kring en axel väsentligen sammanfallande med elmotorns rotoraxel.

Enligt en utföringsform bringas kylvätskeapplikatorn i rotation medelst en roterande rörelse hos nämnda rotor.

Enligt en variant är kylvätskeapplikatorn fast monterad på en till rotorn ansluten rotoraxel, varvid kylvätskeapplikatorn bringas i rotation genom rotation av nämnda rotoraxel.

Enligt en annan variant är kylvätskeapplikatorn medelst en lagerkonfiguration roterbart lagrad på rotoraxeln, varvid kylvätskeapplikatorn bringas i rotation genom friktionsverkan mellan kylvätskeapplikatorn och rotoraxeln, via den mellanliggande lagerkonfigurationen.

Enligt en utföringsform innefattar förfarandet steget att medelst en fläktvinge eller dylikt element, anbringat på kylvätskeapplikatorn, öka luftmotståndet under rotation av kylvätskeapplikatorn för att på så sätt minska kylvätskeapplikatorns rotationshastighet i förhållande till rotoraxelns rotationshastighet.

Förfarandet kan vidare innefatta steget att vid behov låsa kylvätskeapplikatorn till rotoraxeln för att förhindra relativ rotation däremellan, för att på så sätt förmå kylvätskeapplikatorn att rotera med samma rotationshastighet som rotoraxeln. Detta kan exempelvis åstadkommas genom att förmå en i rotoraxeln ingående låskula eller dylikt element att ingripa i kylvätskeapplikatorn eller ett därmed förankrat element för att på så sätt låsa lagerkonfigurationen till rotoraxeln.

Enligt en utföringsform kan applicering av kylvätskan ske genom att medelst kylvätskeapplikatorn utkasta kylvätskan i en riktning snett framåt och/eller snett bakåt i kylvätskeapplikatorns rotationsriktning för att genom den bromsande och/eller accelererande kraft som därigenom uppstår påverka kylvätskeapplikatorns rotationshastighet. 10 15 20 25 13 Förfarandet kan vidare innefatta steget att styra det flöde med vilket kylvätskeapplikatorn kastar ut kylvätskan i nämnda sneda framåt- och/eller bakåtriktning för att på så sätt styra rotationshastigheten hos nämnda kylvätskeapplikator.

Enligt en medelst en lagerkonfiguration är roterbart lagrad till en utföringsform i vilken kylvätskeapplikatorn relativt statorn stationär komponent kan förfarandet innefatta steget att bringa kylvätskeapplikatorn i rotation åtminstone delvis och företrädesvis enbart genom utkastande av kylvätska i riktning snett bakåt i kylvätskeapplikatorns rotationsriktning.

Företrädesvis innefattar förfarandet steget att medelst åtminstone två kylvätskeapplikatorer anordnade på motsatta sidor av nämnda stator applicera kylvätska på motsatta ändar av nämnda stator.

Enligt en utföringsform innefattar förfarandet steget att medelst ett flertal munstycken på en och samma kylvätskeapplikator samtidigt applicera ett flertal kylvätskestrålar på ett och samma ändparti hos nämnda stator under rotationsrörelsen av nämnda kylvätskeapplikator.

Förfarandet kan innefatta steget att styra utkastningsriktningen med vilken kylvätskan kastas ut från kylvätskeapplikatorn för att därigenom styra kylvätskeapplikatorns rotationshastighet.

Förfarandet kan vidare innefatta steget att medelst en fläktvinge eller dylikt element öka luftmotståndet då kylvätskeapplikatorn bringas i rörelse för att på så sätt öka konvektionskylningen av elmotorn och dess komponenter.

Steget att applicera kylvätska på statorns ändparti åstadkommes med fördel genom att spola kylvätska i form av en väsentligen kontinuerlig stråle på nämnda åtminstone ett ändparti. Med fördel spolas kylarvätskan på en i statorn ingående statorlindning och ännu hellre på statorlindningens härvändar, belägna vid nämnda ändparti. 10 15 20 25 14 Såsom framgått av ovanstående beskrivning är uppfinningen särskilt avsedd att använda olja som kylvätska, varför steget att applicera kylvätska på statorns ändparti med fördel innefattar applicering av just olja på nämnda ändpanL Fler fördelaktiga aspekter av kylanordningen, elmotorn, motorfordonet och förfarandet enligt föreliggande uppfinning kommer att framgå av den härefter följande detaljbeskrivningen.

KORTFATTAD BESKRIVNING RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer att förstås bättre med hänvisning till följande detaljerade beskrivning då denna studeras tillsammans med de bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar hänför sig till lika delar ide olika vyerna, och i vilka: Fig. 1 schematiskt illustrerar en utföringsform av ett motorfordon enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 2 illustrerar en sidovy av ett axiellt tvärsnitt av en elmotor utan kylanordning; Fig. 3A schematiskt illustrerar en sidovy av ett axiellt tvärsnitt av en elmotor med en anordning för vätskekylning av elmotorn enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 3B schematiskt illustrerar en sidovy av ett axiellt tvärsnitt av en elmotor med en anordning för vätskekylning av elmotorn enligt en variant av den första utföringsformen illustrerad i Fig. 3A; Fig. 4A och 4B schematiskt illustrerar en sidovy respektive frontvy av en utföringsform av en kylvätskeapplikator enligt uppfinningen; Fig. 5-7 schematiskt illustrerar frontvyer av andra utföringsformer av en kylvätskeapplikator enligt uppfinningen; 10 15 20 25 15 Fig. 8A och 8B schematiskt illustrerar sidovyer av ett axiellt tvärsnitt av en elmotor med en anordning för vätskekylning av elmotorn enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 9 schematiskt illustrerar en sidovy av ett axiellt tvärsnitt av en elmotor med en anordning för vätskekylning av elmotorn enligt en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning, och Fig. 10 är ett flödesschema som illustrerar ett förfarande för vätskekylning av en elmotor enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Fig. 1 visar en plattform P innefattande en elmotor 1 vilken innefattar en kylanordning 3 enligt föreliggande uppfinning.

Plattformen P kan innefatta ett motorfordon såsom ett militärfordon, ett arbetsfordon, en personbil, en båt, en helikopter eller någon annan typ av motorfordon, försett med elmotorn 1. I en utföringsform i vilken elmotorn 1 är inbegripen i ett motorfordon är elmotorn 1 konfigurerad för drift av nämnda motorfordon, vilket således utgör ett eldrivet motorfordon. Kylanordningen 3 kan vara utformad i enlighet med vilken som helst av nedan beskrivna utföringsformer.

Med hänvisning till Fig. 2 kommer nu vissa grundläggande komponenter hos elmotorn 1 i Fig. 1 att beskrivas. Fig. 2 illustrerar en sidovy av ett axiellt tvärsnitt av elmotorn 1, utan ingående kylanordning 3.

Elmotorn 1 innefattar en rotor 5 och en stator 7, vilka är cylindriskt formade och koncentriskt anordnade så att deras respektive centrumaxel väsentligen sammanfaller med en centrumaxel X hos elmotorn 1.

Rotorn 5 har en mantelyta 5B vilken vetter mot statorn 7 och utgör vad som häri kallas för rotorns utvändiga yta. Rotorn har även ändpartier 5A utgörandes ändytor på den cylinderformade rotorn 5. Elmotorn 1 innefattar 10 15 20 25 30 16 vidare en rotoraxel 6 vilken är kopplad till rotorn 5 och skjuter ut axiellt från åtminstone ena rotoränden 5A. Rotoraxeln 6 är i regel även den cylinderformad och koncentriskt anordnad med rotorn 5 och statorn 7 så att dess centrumaxel sammanfaller med ovan nämnda centrumaxel X hos elmotorn 1. Rotoraxeln 6 kan vara en ensidig rotoraxel som skjuter ut från en enda sida av elmotorn 1 eller så kan den, såsom illustreras i Fig. 2, vara en dubbelsidig rotoraxel som skjuter ut från båda sidor av elmotorn 1.

Vid drift av elmotorn 1 fås rotorn 5 och därmed rotoraxeln 6 att rotera, varvid rotoraxeln 6 är anordnad att utanför elmotorn 1 överföra ett drivande moment till ett drivdon (ej visat), exempelvis för framdrivande av ett elektriskt drivet motorfordon. Rotorn 5 kan enligt en variant vara uppbyggd av rotorplåtar, exempelvis ett flertal på varandra staplade rotorplåtar.

Statorn 7 har även den en mantelyta 7B och ändpartier 7A vilka vetter utåt från statorn i dess axiella riktningar. Den exemplifierande elmotorn 1 är av innerrotortyp, vilket betyder att statorn 7 är anordnad att omsluta rotorn 5.

Statorn 7 utgör därvid ett cylindriskt skal som omger rotorn 5 så att rotorns mantelyta 5B helt innesluts av en invändig yta eller inneryta 7C hos statorn 7 i rotorns radiella riktning. Den utvändiga ytan tillika mantelytan 5B hos rotorn 5 är anordnad närliggande och åtskild från nämnda invändiga yta 7C hos statorn 7, varvid ett luftgap G bildas mellan rotor 5 och stator 7.

Statorn 7 är enligt en variant uppbyggd av på varandra staplade statorplåtar (ej visade). Statorn 7 innefattar en statorlindning, vilken kan utgöras av en uppsättning elektriskt ledande trådar, företrädesvis koppartrådar, genom vilka en ström är anordnad att ledas för drivning av elmotorn 1. Nämnda ledare kan vara av samma eller varierande tjocklek och även i övrigt uppvisa likadana eller varierande egenskaper. Trådarna är typiskt försedda med ett isolerande ytskikt, såsom ett tunt lager med isolerande lack som bildar en isolerande film kring varje tråd i statorlindningen. Statorlindningen är typiskt anordnad att löpa axiellt längs statorn 7 så att lindningen angränsar närliggande till rotorn 5. Vidare är statorlindningen typiskt anordnad att axiellt 10 15 20 25 17 skjuta ut från statorns ändpartier 7A, vända utanför ändpartierna och återinföras genom ändpartierna, varvid de från statorn axiellt utskjutande partierna hos statorlindningen bildar så kallade härvändor 8.

De elektriskt ledande trådarna hos statorn 7 är enligt en variant anordnade att löpa axiellt i fack eller urtag hos nämnda statorplåtar, varvid de olika trådlängorna är anordnade att ledas ut från ändpartierna 7A hos statorn 7 från ett fack eller urtag i statorplåtarna och tillbaka in i ett annat fack eller urtag i statorplåtarna.

Rotorn 5 och statorn 7 utgör en central del i elmotorn 1 och den fysiska enhet vilka de tillsammans utgör kommer stundtals hädanefter kallas för rotor/statorpaket. Rotor/statorpaketet har en centrumaxel som sammanfaller med rotorns, statorns och hela elmotorns centrumaxel X, samt en axiell utsträckning som sammanfaller med statorns axiella utsträckning, vilken vanligen är något längre än rotorns axiella utsträckning.

Elmotorn 1 innefattar vidare ett motorhus 9 som omsluter de i elmotorn 1 ingående komponenterna, inklusive rotorn 5 och statorn 7. Motorhuset 9 innefattar väggpartier 9A som omsluter rotor/statorpaketet i dess axiella riktningar, vilka väggpartier hädanefter kommer att kallas för motorhusets gavlar 9A, samt väggpartier 9B som omsluter rotor/statorpaketet i dess radiella riktningar och hädanefter kommer att kallas för motorhusets mantelväggar 9B. Motorhuset 9 kan ha väsentligen godtycklig form men är typiskt cylinderformat varvid motorhusets mantelväggar 9B utgör en mantelyta i form av ett cylindriskt skal som omsluter statorns mantelyta 7B, och varvid motorhusets gavlar 9A utgör väsentligen cirkelformade gavlar hos nämnda cylindriska skal, vilka är anordnade utvändigt och innesluter rotorns och statorns ändpartier 5A, 7A.

Vidare innefattar motorhuset 9 åtminstone en i ett gavelparti 9A anordnad öppning 10 genom vilken rotoraxeln 6 passerar. Rotoraxeln 6 är företrädesvis roterbart lagrad i nämnda öppning medelst en lagerkonfiguration 11, 10 15 20 25 18 exempelvis i form av ett kullager. När elmotorn 1 som i denna utföringsform är försedd med en dubbelsidig rotoraxel 6 är motorhuset 9 försett med en sådan rotoraxelöppning 10 i vardera gavel 9A.

Det ska noteras att elmotorn 1 i Fig. 2 är spegelsymmetrisk kring dess axiella centrumaxel X och kring en diametral centrumaxel Y varför det ska inses att komponenter som ej försetts med referensbeteckningar motsvarar sina kring dessa axlar spegelsymmetriskt anordnade komponenter.

Med hänvisning till efterföljande ritningar kommer nu en kylanordning enligt föreliggande uppfinning att beskrivas. Kylanordningen är en anordning för vätskekylning av en elmotor och den kommer att beskrivas i kontexten av den exemplifierande elmotorn 1 som beskrivits ovan med hänvisning till Fig. 2. Det ska dock inses att kylanordningen enligt föreliggande uppfinning kan användas även i andra typer av elmotorer och att den exemplifierande elmotorn 1 därför ska ses som en av många typer av elmotorer i vilken kylanordningen enligt uppfinningen kan implementeras för att erbjuda effektiv kylning av elmotorkomponenter i behov av kylning.

Fig. 3A illustrerar en sidovy av ett axiellt tvärsnitt av en elmotor 1 väsentligen identisk med den som beskrivits ovan med hänvisning till Fig. 2. Utöver de komponenter som beskrivits ovan innefattar elmotorn 1 en kylanordning enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning.

Kylanordningen innefattar tvä kylvätskeapplikatorer 13, anordnade pä en respektive sida av stator/rotor-paketet och anordnade att applicera kylvätska 14 pä ett respektive ändparti 7A hos statorn 7. Närmare bestämt är de tvä kylvätskeapplikatorerna 13 anordnade pä axiellt motsatta sidor av statorn 7 och konfigurerade att från axiellt utvändiga positioner av statorn 7 kasta kylarvätska pä ett respektive ändparti 7A hos statorn. Ännu mer specifikt är varje kylvätskeapplikatorer 13 anordnad att spola kylvätska i form av en väsentligen kontinuerlig sträle pä en respektive härvände 8 hos 10 15 20 25 30 19 statorlindningen, axiellt utskjutande från ett respektive ändparti 7A hos statorn 7.

Med 4A och 4B innefattar kylvätskeapplikator 13 åtminstone ett munstycke 15 för utkastande av samtidig hänvisning till fig. varje nämnda kylvätska 14, vilket munstycke 15 bärs upp av ett armparti 16 som är fäst vid och radiellt utskjutande från ett väsentligen ringformat navparti 17 hos kylvätskeapplikatorn 13. Varje kylvätskeapplikator 13 är anordnad axiellt vid sidan om statorn 7 och försedd med ett munstycke 15 anordnat att kasta ut kylvätska i riktning mot statorns ändparti 7A och med fördel i riktning mot statorlindningens härvändar 8.

Såsom illustreras är varje kylvätskeapplikator 13 med fördel försedd med åtminstone två motsatt anordnade armpartier 16, vilka skjuter ut radiellt åt motsatta håll från nämnda navparti 17 och uppbär ett respektive munstycke 15 i den från navpartiet 17 utskjutande änden. På så sätt är varje kylvätskeapplikator 13 anordnad att spola åtminstone två väsentligen kontinuerliga strålar med kylvätska 14 på ett ändparti 7A hos statorn 7. I andra utföringsformer (ej visade) kan varje kylvätskeapplikator 13 innefatta fler än två från navpartiet 17 radiellt utskjutande armar uppbärandes ett respektive munstrycke, såsom exempelvis 3, 8 eller 12 armar väsentligen symmetriskt placerade utmed navpartiets 17 omkrets och uppbärandes ett respektive munstycke för utkastande av kylarvätska. Återigen med hänvisning till Fig. 3A är varje kylvätskeapplikator 13 rörligt anordnad i förhållande till statorn 7. Mer bestämt är varje kylvätskeapplikator 13 företrädesvis roterbart anordnad i förhållande till statorn 7. Detta åstadkoms i denna första utföringsform genom att kylvätskeapplikatorn 13 är kopplad till elmotorns rotoraxel 6 på ett sätt som tvingar kylvätskeapplikatorn 13 att rotera med rotoraxeln 6. I den illustrerade utföringsformen är kylvätskeapplikatorn 13 fast monterad på rotoraxeln 6. På detta sätt tvingas kylvätskeapplikatorerna 13 till rotation med en rotationshastighet som motsvarar rotationshastigheten hos rotoraxeln 6 och således varvtalet hos 10 15 20 25 20 17 hos kylvätskeapplikatorn 13 fast monterat runt rotoraxeln 6 för att bringa elmotorn 1. I den här utföringsformen är navpartiet kylvätskeapplikatorn 13 i nämnda rotation när rotoraxeln 6 roterar. I andra utföringsformer (ej visade) kan kylvätskeapplikatorn 13 sakna navpartiet 17 och istället innefatta ett eller flera armpartier 16 som är direkt monterade på rotoraxeln 6.

Kylvätskeapplikatorn 13 vars navparti 17 är fäst vid rotoraxeln är således anordnad att rotera kring rotorns och rotoraxelns axiella centrumaxel X, vilken också är statorns och hela elmotorns axiella centrumaxel.

Kylvätskeapplikatorernas 13 munstycken 15 kommer därmed att rotera längs cirkulära och med statorn koncentriska banor i ett plan parallellt med statorns ändparti 7A beläget på ett avstånd därifrån, utvändigt statorn 7 i dess axiella riktning. Därmed kommer kylvätskestrålen som kastas ut från varje munstycke 15, vid konstant rotationshastighet på kylvätskeapplikatorn 13 och konstant kylvätsketryck, att träffa statorns ändparti 7A längs en cirkulär bana med en viss given radie från statorns och hela elmotorns centrumaxel X.

Radien på den bana längs vilken kylvätskestrålen träffar statoränden 7A eller de från denna axiellt utskjutande härvändarna 8, hädanefter kallad för anträffbanan, styrs bl.a. av följande parametrar: 1) munstyckets 15 radiella avstånd från rotationscentrum, d.v.s. längden på armarna 16 hos kylvätskeapplikatorn 13, 2) det axiella avståndet mellan anträffbanan och planet i vilket kylvätskeapplikatorn 13 roterar. 3) rotationshastigheten på kylvätskeapplikatorn 13 eftersom denna avgör vilken radiell hastighetskomponent som strålen kommer få då den kastas ut från munstycket 15, samt 4) flödeshastigheten på kylvätskan då denna kastas ut från munstycket 15 eftersom denna avgör vilken axiell hastighetskomponent som strålen kommer få. 10 15 20 25 30 21 Av dessa är parametrarna 1 och 2 designparametrar som är givna av kylvätskeapplikatorernas 13 utformning och placering medan parametrarna 3 och 4 är variabla och åtminstone i viss mån påverkbara genom styrning av kylanordningen. Designparametrarna 1 och 2 väljs lämpligen så att kyivätskans anträffbana löper väsentligen rakt över statoriindningens härvändar 8 vid ett för elmotorn 1 lämpligt varvtal och ett för kylvätskan lämpligt vätsketryck. Kylvätskestrålen kommer därmed direkt eller indirekt att träffa de områden av elmotorn som är i störst behov av kylning, åtminstone då elmotorn 1 opererar inom ett för elmotorn avsett varvtalsomräde.

Varje kylvätskeapplikator 13 är med fördel anordnad att ta emot kylvätska via nämnda navparti 17 för att med hjälp av främst kylvätsketrycket och/eller centrifugalkraften orsakad av kylvätskeapplikatorns rotation via en invändig kylvätskekanal (ej visad) leda kylvätskan genom nämnda armparti 16 till munstycket 15, varifrån den kastas ut mot statorns ändparti 7A genom en utloppsöppning 39 i nämnda munstycke 15.

I den illustrerade utföringsformen innefattar rotoraxeln 6 en kylvätskekanal 18 anordnad att leda kylvätskan fram till respektive kylvätskeapplikator 13 och upp till dess navparti 17 genom utlopp 19 för kylvätska anordnade i rotoraxelns mantelyta. Varje kylvätskeapplikator 13 är infäst till rotoraxeln 6 kring ett eller flera sådana kylvätskeutlopp 19 så att rotoraxelns kylvätskekanal kylvätskeapplikatorn 13 bringas i flödeskommunikation med varandra. En 18 och ovan nämnda invändiga kylvätskekanal hos tätning 27, exempelvis i form av en o-ring, är med fördel monterad mellan kylvätskeapplikatorn 13 och rotoraxeln 6 för att förhindra läckage av kylvätska i skarven däremellan. Navpartiet 17 hos kylvätskeapplikatorn innefattar därvid en väsentligen plan inneryta vilken vetter mot rotoraxeln 6 och innefattar ett eller flera kylvätskeinlopp (ej visade) anordnade att försättas i flödesförbindelse med nämnda kylvätskeutlopp 19 i rotoraxelns mantelyta för att via kylvätskeapplikatorns invändiga kylvätskekanal leda kylvätskan från rotoraxeln upp till kylvätskeapplikatorns munstycke 15. 10 15 20 25 30 22 Fig. 3A visar en variant av den första utföringsformen av kylanordningen enligt föreliggande uppfinning, enligt vilken kylanordningen är anordnad att matas med kylvätska som leds in i rotoraxelns invändiga kylvätskekanal 18 från en ände 20 hos rotoraxeln 6. Nämnda rotoraxelände 20 skjuter ut genom ett gavelparti 9A hos motorhuset 9 och slutar strax utanför gavelpartiet 9A inne i en mot gavelpartiet 9A utvändigt anbringad kylvätskebehållare 21.

Nämnda rotoraxelände 20 innefattar vidare en inloppsöppning 22A genom vilken trycksatt kylvätska i nämnda kylvätskebehållare 21 matas in i rotoraxeln 6 och dess invändiga kylvätskekanal 18 för vidare distribution till åtminstone en och företrädesvis samtliga i kylanordningen ingående kylvätskeapplikatorer 13.

I den exemplifierande utföringsformen leds kylarvätskan in i rotoraxelns invändiga kylvätskekanal 18 via en och endast en ände av rotoraxeln 6, belägen på ena sidan elmotorn 1 och dess rotor/statorpaket och således närliggande en första av de två motsatta kylvätskeapplikatorerna 13.

Kylvätskan belägna kylvätskeapplikatorn via en central del 18A av nämnda kylvätskekanal 18, leds sedan till den andra och motsatt vilken löper axiellt invändigt rotoraxeln 6 från ena sidan rotor/statorpaketet till den andra, genom rotorn 5.

Fig. 3B visar en annan variant av den första utföringsformen av kylanordningen enligt uppfinningen, vilken skiljer sig från varianten i Fig. 3A i det att kylanordningen i Fig. 3B matas med kylarvätska som leds in i rotoraxelns invändiga kylvätskekanal 18 från åtminstone en inloppsöppning 22B anordnad i rotoraxelns mantelyta. En fördel med att leda in kylarvätskan genom inlopp i rotoraxelns mantelyta i stället för genom rotoraxelns ände 20 är att det möjliggör användning av en dubbelsidig rotoraxel 6 som kan användas för överföring av drivmoment till komponenter kopplade till båda ändar av den från motorhuset 9 utskjutande rotoraxeln 6. Även i denna utföringsform innefattar den in rotoraxeln 6 invändiga kylvätskekanalen 18 en central del 18A som löper axiellt längs rotoraxeln, 10 15 20 25 23 från ena sidan rotor/stator-paketet till den andra, genom rotorn 5, för att leda kylarvätska till kylvätskeapplikatorn 13. I andra utföringsformer (ej visade) i vilka kylarvätska den på motsatt sida om rotor/statorpaketet belägna tillförs kylvätskeapplikatorerna 13 via inlopp i rotoraxelns mantelyta kan sådana inlopp vara anordnade på båda och motsatta sidor av elmotorn 1 och dess rotor/statorpaket, varvid kylvätskeapplikatorerna 13 kan förses med kylarvätska från mer närbelägna inlopp anordnade på samma sida rotor/statorpaketet som respektive kylvätskeapplikator 13, vilket eliminerar behovet av att invändigt elmotorn 1 leda kylarvätska från ena sidan rotor/statorpaketet till den andra och således eliminerar behovet av den invändigt rotorn 5 axiellt löpande delen 18A av kylvätskekanalen 18. Återigen med hänvisning till Fig. 3A innefattar kylanordningen enligt uppfinningen vidare en kylvätskekrets innefattande en pumpenhet 23 anordnad att medelst en i pumpenheten inbegripen pump 24 tillföra trycksatt kylarvätska till kylvätskeapplikatorerna 13. I vissa utföringsformer är pumpen 24 anordnad att generera ett väsentligen konstant tryck på kylarvätskan och därmed ett väsentligen konstant utflöde på kylvätskan 14 som kastas ut från kylvätskeapplikatorerna 13 i riktning mot statorns ändpartier 7A. I andra utföringsformer kan kylanordningen innefatta en styrenhet 25 som styr pumpen 24 för att anpassa utflödet på kylvätskan 14 baserat på olika styrparametrar, vilka styrparametrar i Fig. 3A symboliseras av en pil 26.

Exempelvis kan styrenheten 25 vara anordnad att styra utflödet av kylarvätska från kylvätskeapplikatorerna 13 baserat på en eller flera styrparametrar innefattande elmotorns varvtal och/eller åtminstone en temperaturangivelse indikativ för temperaturen på elmotorn eller däri ingående komponenter. Såsom illustreras i Fig. 3A kan styrenheten 25 vara inbegripen i pumpenheten 23. I andra utföringsformer kan pumpen 24 styras av åtminstone en i förhållande till pumpenheten 23 externt anordnad styrenhet till vilken pumpenheten 23 kopplas. 10 15 20 25 30 24 Kylanordningen är vidare anordnad för återanvändning av den kylvätska som medelst kylvätskeapplikatorerna 13 spolats på elmotorns komponenter i syfte att kyla dessa. Därvid kan kylanordningen innefatta ett kylvätsketråg 27 eller annan uppsamlingsanordning för uppsamling av den kylvätska som spolats på motorkomponenterna, samt en kyivätskeiedning 29 för att via pumpenheten 23 transportera kylvätskan tillbaka till kylvätskeapplikatorerna 13 för att åter spolas på elmotorkomponenterna.

För effektiv kylning av kylvätskan och de komponenter på vilken den spolas innefattar kylanordningen med fördel en kylare 31 anordnad att kyla kylvätskan innan den återanvänds, det vill säga efter det att den samlats upp efter att ha kastats ut mot motorkomponenterna från kylvätskeapplikatorerna 13 och innan det att den återförts till kylvätskeapplikatorerna för att kastas ut igen. Kylaren 31 är i regel anordnad utvändigt motorhuset 9 och kan i vissa utföringsformer inbegripas i pumpenheten 23 för att därvid utgöra en kombinerad pump- och kylkomponent som på ett platsbesparande sätt kan installeras längs kylvätskeledningen 29. Kylare för kylning av kylvätska är välkända inom teknikområdet och kylaren 31 kan vara konfigurerad och utformad för att kyla kylvätskan enligt vilken som helst av kända principer för vätskekylning.

I varianten av kylanordningen som visas i Fig. 3B, i vilken elmotorn 1 innefattar en rotoraxel 6 försedd med kylvätskeinlopp 22B längs dess mantelyta, innefattar kylanordningen vidare en anordning 33, hädanefter benämnd kylvätskedistributör, vilken är anordnad att distribuera kylvätska längs rotoraxelns omkrets för att på så sätt säkerställa att det eller de (i händelse av flera) kylvätskeinlopp 22B som är anordnade längs rotoraxelns mantelyta och därmed roterar med denna, ständigt kan förses med kylvätska, oavsett aktuell position hos rotor 5 och rotoraxel 6. Kylvätskedistributören 33 är stationärt anordnad och innefattar en tätningskonfiguration 35 vilken sluter tätt mellan kylvätskedistributören 33 och rotoraxeln 6 samtidigt som den den stationära alltså tillåter rotoraxeln 6 att rotera i förhållande till 10 15 20 25 30 25 kylvätskedistributören 33. Kylvätskedistributören 33 är utformad sä att den trycksatta kylvätska som tas emot från pumpenheten 23 ansamlas i ett ringformigt utrymme 37 längs rotoraxelns omkrets för att tillse att kylvätska inloppet 22B till kylvätskekanalen 18 dä inloppet roterar längs det ringformiga utrymmets inre hela tiden flödar in i den i rotoraxeln invändiga omkrets med en rotationshastighet motsvarande elmotorns varvtal. l den exemplifierande utföringsform som visas i Fig. 3B är kylvätskedistributören 33 fixerad vid motorhusets gavel 9A. Det ska inses att kylvätskedistributören 33 kan utgöra en integrerad del av motorhuset 9, exempelvis dess gavelparti 9A, eller vara en separat komponent som anordnas kring rotoraxelns omkrets och görs stationär genom att fixeras till motorhuset 9 eller annan lämplig stationär komponent i motorn eller dess omedelbara närhet.

Fig. 8A och 8B illustrerar schematiskt en sidovy av ett axiellt tvärsnitt av en elmotor 1 med en kylanordning för vätskekylning av elmotorn enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning. Kylanordningen och dess komponenter liknar i all väsentlighet kylanordningen och komponenterna i den första utföringsformen illustrerad i Fig. 3A och 3B. En väsentlig skillnad är dock kylapplikatorernas utformning och det sätt pä vilket de bringas i rörelse i förhållande till statorn 7 och dess ändpartier 7A.

I likhet med kylvätskeapplikatorerna i den första utföringsformen är kylvätskeapplikatorerna 13 i denna andra utföringsform anordnade att bringas i rörelse av rotoraxelns rotation, men till skillnad därifrån är kylvätskeapplikatorerna 13 här roterbart anordnade relativt rotoraxeln 6 så att kylvätskeapplikatorernas 13 rotationshastighet inte nödvändigtvis behöver sammanfalla med rotorns och rotoraxelns rotationshastighet, tillika elmotorns varvtal.

Detta ästadkoms genom att läta varje kylvätskeapplikator 13 vara roterbart lagrad till rotoraxeln 6 medelst en lagerkonfiguration 41, exempelvis innefattande kullager 43A-B mellanliggandes kylvätskeapplikatorn 13 och rotoraxeln 6. I de exemplifierande utföringsformer som visas i Fig. 8A och 8B 10 15 20 25 26 är två kullager 43A-B anordnade invändigt kylvätskeapplikatorns navparti 17, mellan navpartiet och rotoraxeln 6, varvid kullagrens yttre Iagerringar är förbundna med ovan nämnda inneryta hos navpartiet 17 och kullagrens inre Iagerringar är förbundna med rotoraxelns mantelyta. Lagerkonfigurationen 41 innefattar vidare en tätningskonfiguration 27B för att skapa en tät flödesförbindelse mellan kylvätskeutloppen 19 i rotoraxelns mantelyta och kylvätskeinloppet (ej visat) i kylvätskeapplikatorn 13, vilket leder in kylvätskan i dess invändiga kylvätskekanal för vidare transport upp till munstycket 15.

Eftersom navpartiet 17 och rotoraxeln 6 är roterbara i förhållande till varandra är tätningskonfigurationen 27B, i likhet med tätningskonfigurationen 35 i Fig. 3B, konfigurerad att bilda ett ringformigt utrymme 45 längs rotoraxelns omkrets, mellan rotoraxelns mantelyta och nämnda inneryta hos navpartiet 17, i vilket kylvätska kan ansamlas så att den alltid kan flöda in i navpartiets kylvätskeinlopp oavsett den relativa positionen mellan navpartiet 17 och rotoraxeln 6 och därmed mellan kylvätskeutloppen 19 i rotoraxeln och kylvätskeinloppen i kylvätskeapplikatorns navparti 17. Även om den illustrerade rotoraxeln 6 är försedd med tvä motsatt belägna kylvätskeutlopp 19 (varav endast det ena är försett med referenssiffra) för att leda kylvätskan ut i det ringformiga utrymmet 45 bör det inses att ett sådant kylvätskeutlopp är tillräckligt för säkerställa den ovan beskrivna funktionaliteten.

I den här utföringsformen bringas kylvätskeapplikatorerna 13 i rörelse relativt statorn 7 genom den friktionsverkan som via mellanliggande lagerkonfiguration 41 uppstår mellan rotoraxeln 6 och kylvätskeapplikatorn 13. När rotorn 5 och därmed rotoraxeln 6 bringas i rotation kommer detta orsaka en rotation i samma rotationsriktning också hos kylvätskeapplikatorn 13. Kylvätskeapplikatorn 13 bringas alltså i rotation genom friktionsverkan mellan kylvätskeapplikatorn 13 och rotoraxeln 6 trots att dessa medelst den mellanliggande lagerkonfigurationen 41 är roterbart anordnade relativt varandra. 10 15 20 25 30 27 Kylvätskeapplikatorns 13 rotationshastighet och därmed kylvätskans flertal däribland lagerkonfigurationens 41 egenskaper och rotoraxelns rotationshastighet, det anträffbana kommer styras av ett parametrar, vill säga elmotorns varvtal. Med hänvisning till Fig. 8B som visar ett par möjliga konstruktionsdetaljer som av utrymmesskäl inte visas i Fig. 8A, kan kylvätskeapplikatorerna 13 förses med element 47, hädanefter kallade fläktvingar, för att minska kylvätskeapplikatorernas 13 rotationshastighet vid höga varvtal och/eller för att skapa ökad turbulens inne i motorhuset 9 och därigenom ytterligare förbättra kylningen av elmotorn 1 och dess komponenter. I det sistnämnda syftet kan dylika fläktvingar även vara fördelaktiga i den första utföringsformen beskriven ovan med hänvisning till Fig. 3A och 3B.

Fläktvingarna 47 är utformade för att öka kylvätskeapplikatorernas 13 yta i en riktning tvärs kylvätskeapplikatorernas 13 rotationsriktning för att därigenom generera ökat Iuftmotstånd vid rotation därav. Som lätt inses av fackmannen kan fläktvingarna 47 utformas på många olika sätt och ha ett utseende som kraftigt kan avvika från de exemplifierande fläktvingarna 47 i Fig. 8B. I synnerhet är fläktvingarna 47 konfigurerade att öka luftmotståndet vid 13 på ett rotationshastighet rotation av kylvätskeapplikatorerna sådant sätt att kylvätskeapplikatorernas understiger rotoraxelns rotationshastighet. I synnerhet är fläktvingarna 47 konfigurerade att minska relativt rotoraxelns kylvätskeapplikatorernas rotationshastighet rotationshastighet vid höga varvtal.

För att ytterligare kunna styra kylvätskeapplikatorns rotationshastighet och öka eller minska denna i förhållande till rotorns rotationshastighet kan kylvätskeapplikatorn 13A vidare vara anordnad att utkasta kylvätskan i en riktning som har en accelererande eller bromsande verkan på kylvätskeapplikatorns rotationsrörelse, det vill säga i en riktning snett framåt eller snett bakåt i kylvätskeapplikatorns rotationsriktning. Med detta menas att riktningen med vilken kylvätskeapplikatorn utkastar kylvätskan inte är 10 15 20 25 28 ortogonal mot planet i vilken kylvätskeapplikatorn 13 roterar utan har en riktningskomponent i en tangentiell riktning av den bana längs vilken kylvätskeapplikatorn 13 roterar.

Genom att exempelvis förse kylvätskeapplikatorn 13 med ett eller flera munstycken konfigurerade att kasta ut kylvätskan i riktning snett framåt i kylvätskeapplikatorns rotationsriktning, given av rotoraxelns rotationsriktning, kan rotationshastigheten på kylvätskeapplikatorn minskas på grund av den bromsande kraft som verkar på kylvätskeapplikatorn då denna kastar ut kylvätska med viss rörelsemängd i en riktning motsatt rörelseriktningen.

Den bromsande eller accelererande kraften som verkar på kylvätskeapplikatorn 13, orsakad av det snett utkastade flödet, beror åtminstone delvis på utflödet med vilket kylvätskan kastas ut från kylvätskeapplikatorn, samt riktningen med vilken den kastas ut. Enligt en utföringsform är en i kylanordningen ingående styrenhet, såsom styrenhet 25 illustrerad i Fig. 3A, konfigurerad att styra nämnda utflöde och/eller utkastningsriktning, för att därigenom styra rotationshastigheten på de i kylanordningen ingående kylvätskeapplikatorerna 13.

Styrenheten 25 kan vara konfigurerad att reglera nämnda utflöde genom att styra trycket på den kylvätska som ska kastas ut av kylvätskeapplikatorerna 13. Exempelvis kan styrenheten 25 vara konfigurerad att styra pumpen 24 baserat på uppmätta tryckvärden för åstadkomma ett önskat tryck på kylvätskan nedströms pumpenheten 23 och därmed ett önskat utflöde på kylväskan som kastas ut från kylvätskeapplikatorerna 13. Därvid kan kylanordningen innefatta åtminstone en trycksensor (ej visad) för att mäta trycket på kylvätskan i tryckledningen 29, innan denna kastas ut från kylvätskeapplikatorerna 13, varvid nämnda trycksensor är kopplad till styrenheten 25 för styrning av pumpen 24 baserat på därav insamlad tryckdata. 10 15 20 25 30 29 För att utkasta kylvätskan i nämnda sneda kylvätskeapplikatorernas invändiga kylvätskekanal och/eller utloppsöppning riktning kan 39 vara anordnade för att utkasta kylvätskan i en sned och på förhand bestämd riktning. Detta kan exempelvis åstadkommas genom att förse kylvätskeapplikatorerna med ett eller flera snedställda munstycken anordnade att kasta ut kylvätskan i nämnda förbestämda och sneda riktning.

Ett exempel på en kylvätskeapplikator 13 med den typen av snedställda munstycken 15A illustreras i Fig. 5.

Vidare, som tillägg till eller istället för nämnda tryckbaserade styrning av kylvätskeapplikatorernas rotationshastighet, kan kylanordningen enligt uppfinningen innefatta en kastriktningsanordning konfigurerad att styra kylvätskeapplikatorernas rotationshastighet genom reglering av kylvätskans utkastningsriktning från kylvätskeapplikatorn.

Kastriktningsanordningen kan innefatta styrbara riktmedel som styr kylvätskeflödets utkastningsriktning från kylvätskeapplikatorerna och en styrenhet för att styra nämnda riktmedel för att uppnå önskad rotationshastighet på kylvätskeapplikatorerna 13. Med hänvisning till den exemplifierande utföringsformen av en kylvätskeapplikator 13 i Fig. 6 kan sådana riktmedel innefatta åtminstone ett vridbart munstycke 15B vilket är vridbart på ett sådant sätt att kylvätskans utkastningsriktning kan varieras. Att utkastningsriktningen kan varieras betyder här att den riktningskomponent hos utkastningsriktningen som sammanfaller med kylvätskeapplikatorns rotationsriktning kan varieras i storlek för att därigenom variera den accelererande eller bromsande kraften som verkar på kylvätskeapplikatorns rotationsrörelse. Kylvätskeapplikatorn 13 innefattande ett sådant roterbart munstycke 15B kan vidare innefatta en anordning, såsom en elmotor, för att åstadkomma nämnda rotation av munstycket 15B. Elmotorn kan i en utföringsform vara kopplad till nämnda styrenhet, varvid styrenheten reglerar elmotorn till att justera munstyckets 15B position och därmed kylvätskans utkastningsriktning för att önskad uppnå rotationshastighet på 10 15 20 25 30 30 kylvätskeapplikatorerna 13, och således önskad anträffbana på kylvätskan som kastas mot statorns ändpartier 7A och härvändor 8. Munstycket 15B ses i denna exemplifierande utföringsform roterbart vara lagrat till kylvätskeapplikatorns armparti 16 längs en led 48 tvärs armpartiets längsriktning, vilket betyder att munstycket 15B är vridbart kring en axel som är väsentligen sammanfallande eller åtminstone väsentligen parallell med armpartiets huvudsakliga utsträckningsriktning.

I en annan utföringsform vilken illustreras i Fig. 7 innefattar kylvätskeapplikatorn 13 en kastriktningsanordning vars riktmedel innefattar åtminstone ett riktarblad 42 eller dylikt element anordnat i kylvätskans flödesväg, vid munstyckets 15C utlopp 39, för att på så sätt styra detta fall kan kastriktningsanordningen innefatta en elmotor eller annan anordning för kylvätskeflödets utkastningsriktning. Även i justering av riktarbladens 42 position, varvid denna anordning är kopplad till och styrs av en i kylanordningen ingående styrenhet för att styra kylvätskeflödets utkastningsriktning och därmed kylvätskeapplikatorns 13 rotationshastighet. Denna utföringsform med justerbara riktarblad 42 i munstyckets utlopp 39 kan naturligtvis kombineras med utföringsformen med roterbart munstycke 15B, beskriven ovan med hänvisning till Fig. 6.

Trots att beskrivna kylvätskeapplikatorernas rotationshastighet i ovan utföringsformer syftar till att förhållande till rotationshastighet kan det i vissa situationer, exempelvis vid förhållandevis reglera rotoraxelns låga elmotorvarvtal, vara önskvärt att låta kylvätskeapplikatorerna rotera med samma hastighet som rotoraxeln 6. Återigen med hänvisning till Fig. 8B kan kylanordningen därför innefatta en låsmekanism 49 konfigurerad att förhindra 13 och Låsmekanismen kan vara konfigurerad att låsa kylvätskeapplikatorn 13 till relativ rotation mellan kylvätskeapplikatorn rotoraxeln 6. rotoraxeln 6 och på så sätt tvinga kylvätskeapplikatorn 13 att rotera med samma hastighet som rotoraxeln 6. Exempelvis kan kylvätskeapplikatorn 13 innefatta en del som är konfigurerad att bringas i ingrepp med en del hos 10 15 20 25 30 31 rotoraxeln 6, för att därigenom låsa kylvätskeapplikatorn 13 till rotoraxeln 6 så att relativ rotation däremellan förhindras.

I den exemplifierande utföringsformen som illustreras i Fig. 8B utgörs nämnda del 51 hos kylvätskeapplikatorn 13 av ett klackelement 51 hos kylvätskeapplikatorns navparti 17, vilket klackelement 51 skjuter ut i riktning mot rotoraxeln 6 för att rotera längs rotoraxelns mantelyta vid relativ rotation mellan kylvätskeapplikatorn 13 och rotoraxeln 6. Klackelementet 51 innefattar en yta som vetter mot rotoraxeln 6, vilken yta innefattar ett urtag avsett att ta emot och delvis inrymma en låskula 53. I icke-låst läge, det vill säga då kylvätskeapplikatorn 13 tilläts rotera relativt rotoraxeln 6, ligger låskulan 53 nedsjunken i ett utrymme i rotoraxeln 6 varifrån den kan fås att delvis skjuta ut för att ingripa i nämnda urtag hos kylvätskeapplikatorns klackparti 51 och därigenom låsa kylvätskeapplikatorns 13 till rotoraxeln 6.

Utrymmet i rotoraxeln 6 vari låskulan vilar i det icke-låsta läget innefattar en kanal 55 för olja, vilken oljekanal 55 innefattar ett kulsäte 57 på vilket låskulan 53 vilar då nämnda oljekanal 55 inte är trycksatt. I den exemplifierande utföringsformen kan kylvätskeapplikatorn 13 således låsas till rotoraxeln 6 för att förhindra relativ rotation mellan kylvätskeapplikatorn 13 och rotoraxeln 6 genom att trycksätta oljan, eller öka trycket på oljan, i oljekanalen 55, varigenom oljetrycket får låskulan 53 att skjuta ut från rotoraxelns mantelyta och ingripa i ett urtag i kylvätskeapplikatorns klackelement 53. Oljan i oljekanalen 55 kan exempelvis utgöras av hydraulolja eller av olja som även används som kylvätska 14 för kylning av elmotorn 1.

Fig. 9 illustrerar schematiskt en sidovy av ett axiellt tvärsnitt av en elmotor med en kylanordning för vätskekylning av elmotorn 1 enligt en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning. Kylanordningen och dess komponenter liknar i all väsentlighet kylanordningen och komponenterna i den första och andra utföringsformen illustrerade i Fig. 3A och 3B respektive Fig. 8A och 8B. En väsentlig skillnad är dock kylapplikatorernas utformning 10 15 20 25 30 32 och det sätt på vilket de bringas i rörelse i förhållande till statorn 7 och dess ändpartier 7A.

Till skillnad från utföringsformen är kylvätskeapplikatorerna 13 i denna tredje utföringsform kylvätskeapplikatorerna i den första och andra inte anordnade att bringas i rörelse av rotoraxelns rotation. I stället är kylvätskeapplikatorerna 13 i denna utföringsform anordnade att bringas i rörelse relativt statorn 7 enbart genom den rekyl de utsätts för vid utkastande av kylvätska.

Varje kylvätskeapplikator 13 är därvid konfigurerad att utkasta kylvätskan i en bakåt i rotationsriktning. Som beskrivits ovan får detta till följd att en accelererande riktning snett framåt och/eller snett kylvätskeapplikatorns eller bromsande kraft verkar på kylvätskeapplikatorn 13 vid utkastande av kylvätska, varvid kylvätskeapplikatorns rotationshastighet, om så önskas eller krävs, kan styras genom att reglera utkastningsflödet och/eller utkastningsriktningen hos kylvätskan på samma sätt och med samma medel 13 kan konfigurerade i enlighet med vilken som helst av kylvätskeapplikatorerna 13 i som beskrivits ovan. Kylvätskeapplikatorerna därvid vara Fig. 5-7, vilket således innebär att kylvätskeapplikatorerna 13 kan vara konfigurerade att kasta ut kylarvätskan med en förbestämd och konstant vinkel (Fig. 5), eller att de kan vara försedda med vridbara munstycken 15B (Fig. 6) och/eller munstycken 15C med justerbara riktarblad 42 (Fig. 7) för att kunna justera kylvätskans utkastningsriktning. Vidare kan kylanordningen alltså vara anordnad att styra kylvätskeapplikatorernas 13 rotationshastighet genom reglering av utkastningsflödet, varvid kylanordningen exempelvis kan innefatta en styrenhet 23 (se Fig. 3A) som styr en kylvätskepump 24 baserat på monitorerat önskvärt kylvätsketryck så att tryck och därmed utkastningsflöde uppnås.

Kylvätskeapplikatorerna 13 är i denna utföringsform självständigt och separat anordnade i förhållande till elmotorns rotor 5 och rotoraxel 6 och nyttjar inte på något sätt rotorns rotation till att skapa sin egen rörelse relativt statorns 10 15 20 25 30 33 ändparti 7A. Kylvätskeapplikatorerna 13 är inte mekaniskt kopplade till rotorn 5 eller rotoraxeln 6 utan är istället roterbart lagrade till relativt statorn 7 stationära komponenter.

I den exemplifierande utföringsformen som visas i Fig. 9 är varje kylvätskeapplikator 13 roterbart lagrad till en del av motorhuset 9. Närmare bestämt är varje kylvätskeapplikator 13 roterbart lagrad till en gavel 9A hos motorhuset. Kylvätskeapplikatorn 13 är lagrad till gaveln 9A så att kylvätskeapplikatorn 13 tillåts att rotera i ett plan beläget invändigt och parallellt med Exempelvis kan väsentligen motorhusgaveln 9A. kylvätskeapplikatorn 13 vara roterbart anordnad på en cirkulär och företrädesvis ringformad klack 59 hos nämnda gavel, varvid klacken 59 skjuter ut väsentligen vinkelrätt från nämnda gavel 9A, in mot motorhusets centrum. Kylvätskeapplikatorn 13 är därvid anordnad att rotera i ett plan väsentligen parallellt med statorns ändparti 7A, mellanliggandes nämnda motorhusgavel 9A och nämnda ändparti 7A hos statorn 7.

Den cirkulära klacken 59 är med fördel anordnad koncentriskt med rotoraxeln 6. Vidare är den cirkulära klacken 59 alltså med fördel ringformad, varvid rotoraxeln 6 kan vara anordnad att löpa genom nämnda ringformade klack och vidare ut genom den gavel 9A från vilken klacken skjuter in i motorhuset, för att därvid utgöra en från elmotorn 1 och dess motorhus 9 utgående drivaxel. Såsom visas i Fig. 9 kan elmotorn med fördel innefatta två sådana ringformade klackar 59, anordnade på en respektive axiell sida av rotor/statorpaketet och uppbärandes varsin kylvätskeapplikator 13, vilket möjliggör användande av en dubbelsidig rotoraxel 6 som skjuter ut från båda sidor av elmotorn 1.

Kylvätskeapplikatorn 13 är med fördel roterbart lagrad till den ringformiga klacken 59 på samma sätt som kylvätskeapplikatorn 13 är roterbart lagrad till rotoraxeln 6 i den andra utföringsformen av kylanordningen enligt uppfinningen, beskriven med hänvisning till Fig. 8A och 8B ovan. Det betyder att varje kylvätskeapplikator 13 är roterbart lagrad till nämnda klack 59 10 15 20 25 30 34 medelst en lagerkonfiguration 41B, exempelvis innefattande kullager 43C-D.

Lagerkonfigurationen 41B innefattar vidare en tätningskonfiguration 27C för att skapa en tät flödesförbindelse mellan ett kylvätskeutlopp 19A i klacken 59 och kylvätskeinloppet (ej visat) i kylvätskeapplikatorn 13, vilket leder in kylvätskan i kylvätskeapplikatorns 13 invändiga kylvätskekanal (ej visad) för vidare transport upp till munstycket 15. Eftersom navpartiet 17 hos kylvätskeapplikatorn 13 är roterbar i förhållande till klacken 59 är tätningskonfigurationen 27C konfigurerad att bilda ett ringformigt utrymme 45A längs klackens cirkulära omkrets, mellan klackens mantelyta och den mot klacken 59 vettande innerytan hos navpartiet 17, varvid kylvätska kan ansamlas i nämnda ringformiga utrymme 45A så att den alltid kan flöda in i navpartiets kylvätskeinlopp oavsett den relativa positionen mellan navpartiet 17 och klacken 59 och därmed mellan kylvätskeutloppen 19A i klacken och kylvätskeinloppen i kylvätskeapplikatorns navparti 17.

Motorhusgaveln 9A ses här innefatta ett kylvätskeinlopp 61 och en invändig kylvätskekanal 63 för tillförsel av kylvätska till kylvätskeapplikatorn 13 via nämnda kylvätskeutlopp 19A i klacken 59 kring vilken kylvätskeapplikatorns navparti 17 är anbringat. l den illustrerade utföringsformen innefattar vardera gavel 9A hos motorhuset 9 ett respektive inlopp 61 för mottagande av kylvätska från kylvätskeledning 29. I andra utföringsformer kan motorhuset 9 innefatta ett ensamt kylvätskeinlopp för mottagande av kylvätska från pumpenheten 23, kylanordningens pumpenhet 23 via en respektive varvid varje i kylanordningen ingående kylvätskeapplikator 13 kan erhålla kylvätska från nämnda ensamma kylvätskeinlopp. För att transportera kylvätska till respektive gavelparti 9A hos motorhuset 9 och vidare till kylvätskeutloppen 19A i klackparti 59 kräver utföringsformer i regel att en eller flera invändiga kylvätskekanaler är respektive sådana anordnade också i motorhusets mantelväggar 9B.

I en ytterligare utföringsform (ej visad) kan kylvätskeapplikatorerna 13 vara anordnade att bringas i rörelse medelst en i anordningen ingående 10 15 20 25 35 strömkälla för elektrisk drift av nämnda kylvätskeapplikatorer 13. Således, enligt denna utföringsform, behöver varken rotoraxelns rörelse eller den rekyl som utkastande av kylvätskan ger upphov till nyttjas för att bringa kylvätskeapplikatorerna 13 i rörelse i förhållande till statorn 7. Exempelvis kan en sådan utföringsform i all väsentlighet likna anordningen i Fig. 9, med den skillnaden att en strömkälla (ej visad) på lämpligt vis är anordnad att driva kylvätskeapplikatorn 13 i rotation kring det utskjutande klackpartiet 59 hos motorhusets gavel 9A. Enligt en variant kan strömkällan utgöras av en i anordningen ingående generator, konfigurerad att omvandla en del av rotoraxelns mekaniska energi till elektrisk energi medelst vilken generatorn försätter kylvätskeapplikatorerna 13 i rörelse.

Fig. 10 är ett flödesschema som illustrerar ett förfarande för vätskekylning av en elmotor i enlighet med ovan beskrivna principer.

I ett första steg, S1, appliceras kylvätska på statorn och åtminstone ett av dess ändpartier 7A. Såsom beskrivits i mer detalj ovan appliceras kylvätskan från sidan av statorn medelst åtminstone en kylvätskeapplikator 13.

I ett andra steg, S2, bringas nämnda åtminstone en kylvätskeapplikator 13 i rörelse, typiskt roterande rörelse, relativt nämnda stator 7 och det ändparti 7A på vilket kylvätskan ska appliceras, varvid kylvätskan appliceras på olika områden av nämnda ändparti 7A.

Huruvida applikationen av kylvätska på statorn och dess ändparti påbörjas relativt densamma är inte av avgörande betydelse. Såsom inses av fackmannen i strax innan eller efter kylvätskeapplikatorn bringas i rörelse ljuset av ovanstående beskrivning är det viktigt att kylvätskeapplikatorn inte hålls stationär i förhållande till statorn under allt för långa tidsperioder för att undvika erosion av motorkomponenter i allmänhet och statorlindningens härvändar i synnerhet. Det ska således inses att stegen S1 och S2 kan utföras i vilken inbördes ordning som helst men att steg S1 för bästa effekt bör påbörjas samtidigt, efter, eller åtminstone inte allt för långt innan steg S2.

Claims (1)

10 15 20 25 30 36 PATENTKRAV _ Anordning för vätskekylning av en elmotor (1) med en rotor (5) och en stator (7), innefattande åtminstone en kylvätskeapplikator (13) anordnad att från sidan av nämnda stator (7) applicera kylvätska på ett ändparti (7A) hos nämnda stator (7), kännetecknad av att nämnda kylvätskeapplikator (13) är rörligt anordnad relativt nämnda stator (7) så att kylvätskan genom kylvätskeapplikatorns rörelse appliceras på olika områden av nämnda ändparti (7A). _ Anordning enligt krav 1, varvid nämnda kylvätskeapplikator (13) är anordnad vid sidan om statorn (7) i dess axiella utbredningsriktning och konfigureradatt utkasta nämnda kylvätska i riktningen mot nämnda ändparti (7A). _ Anordning enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda kylvätskeapplikator (13) är roterbart anordnad relativt nämnda stator (7). _ Anordning enligt krav 3, varvid nämnda kylvätskeapplikator (13) är konfigurerad att under rotation relativt nämnda stator (7) utkasta kylvätska längs en väsentligen cirkulär bana i ett plan beläget på ett avstånd från och väsentligen parallellt med nämnda ändparti (7A) hos statorn (7). _ Anordning enligt krav 3 eller 4, varvid nämnda kylvätskeapplikator (13) är anordnad att rotera kring en axel väsentligen sammanfallande med elmotorns rotoraxel (6). .Anordning enligt något av kraven 3 till 5, varvid nämnda kylvätskeapplikator (13) är anordnad att bringas i rotation av en roterande rörelse hos nämnda rotor (5). 10 15 20 25 30 37

7. Anordning enligt krav 6, varvid kylvätskeapplikatorn (13) är fast monterad på en till rotorn (5) ansluten rotoraxel (6).

8. Anordning enligt krav 6, varvid kylvätskeapplikatorn (13) medelst en lagerkonfiguration (41) är roterbart lagrad på en till rotorn (5) ansluten rotoraxel (6) på sådant sätt att kylvätskeapplikatorn (13) bringas i rotation genom friktionsverkan mellan rotoraxeln (6) och kylvätskeapplikatorn (13).

9. Anordning enligt krav 8, varvid kylvätskeapplikatorn (13) innefattar en fläktvinge (47) eller dylikt element anordnat för att öka luftmotståndet då kylvätskeapplikatorn (13) bringas i rotation, för att på så sätt minska kylvätskeapplikatorns (13) rotationshastighet i förhållande till rotoraxelns (6) rotationshastighet. 10.Anordning enligt krav 8 eller 9, vidare innefattande en låsmekanism (49) för att förhindra relativ rotation mellan kylvätskeapplikatorn (13) och rotoraxeln (6) och därigenom förmå kylvätskeapplikatorn (13) att rotera med samma rotationshastighet som rotoraxeln (6). 11.Anordning enligt något av kraven 3 till 10, varvid kylvätskeapplikatorn (13) är anordnad att utkasta kylvätskan (14) i en riktning snett framåt och/eller snett bakåt i kylvätskeapplikatorns rotationsriktning för att genom den bromsande och/eller accelererande kraft som därigenom uppstår påverka kylvätskeapplikatorns (13) rotationshastighet. 12.Anordning enligt krav 11, vidare innefattande en styrenhet (23) för att flöde kylvätskan (14) kylvätskeapplikatorn (13), för att på så sätt styra rotationshastigheten hos styra ett med vilket kastas ut från nämnda kylvätskeapplikator (13). 13.Anordning enligt något av kraven 11 till 12, varvid kylvätskeapplikatorn (13) medelst en lagerkonfiguration (41B) är roterbart lagrad till en relativt 10 15 20 25 30 38 statorn (7) stationär komponent (59), varvid kylvätskeapplikatorn (13) är anordnad att bringas i rotation åtminstone delvis genom utkastande av kylvätska (14) i en bakåt i rotationsriktning. riktning snett kylvätskeapplikatorns 14.Anordning enligt något av föregående krav, innefattande åtminstone två kylvätskeapplikatorer (13) anordnade på motsatta sidor av nämnda stator (7) och konfigurerade att applicera kylvätska på motsatta ändar (7A) av nämnda stator (7). 15.Anordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda kylvätskeapplikator (13) innefattar ett väsentligen cirkulärt navparti (17) konfigurerat att bringas i rotation kring en axel (X) väsentligen sammanfallande med elmotorns rotoraxel (6), samt ett flertal armpartier (16) utskjutande radiellt från nämnda navparti (17), varvid varje armparti (16) uppbär ett munstycke (15; 15A; 15B; 15C) för utkastande av kylvätska (14), anordnat i den från navpartiet (17) motsatta änden av armpartiet (16). 16.Anordning enligt något av kraven 3 till 15, innefattande en kastriktningsanordning konfigurerad för styrning av utkastningsriktningen med vilken kylvätskan (14) kastas ut från kylvätskeapplikatorn (13), för att därigenom styra kylvätskeapplikatorns (13) rotationshastighet. 17.Anordning enligt något av föregående krav, varvid kylvätskeapplikatorn (13) är anordnad att applicera kylvästkan på nämnda ändparti (7A) i form av en väsentligen kontinuerlig sträle.

18. Elmotor (1) innefattande en anordning enligt något föregående krav.

19. Motorfordon innefattande en elmotor enligt krav 18. 10 15 20 25 30 39 20.Förfarande för vätskekylning av en elmotor (1) med en rotor (5) och en stator (7), innefattande stegen att: - från sidan av nämnda stator (7) applicera (S1) kylvätska på åtminstone ett ändparti (7A) hos nämnda stator kylvätskeapplikator (13), kännetecknat av steget att: (7) medelst åtminstone en - under applicering av kylvätskan bringa (S2) nämnda kylvätskeapplikator (13) i rörelse relativt nämnda stator (7) så att kylvätskan appliceras på olika områden av nämnda ändparti (7A). 21.Förfarande enligt krav 20, varvid appliceringen av kylvätska sker genom att kasta kylvätskan (7A) kylvätskeapplikator (13) anordnad vid sidan om statorn (7) i dess axiella mot nämnda ändparti medelst en utbredningsriktning.

22. Förfarande krav 21, kylvätskeapplikatorn (13) i roterande rörelse relativt nämnda stator (7). enligt innefattande steget att bringa 23.Förfarande enligt krav 22, innefattande steget att utkasta kylvätska mot nämnda ändparti (7A) längs en väsentligen cirkulär bana i ett plan beläget på ett avstånd från och väsentligen parallellt med nämnda ändparti (7A) hos statorn (7). 24.Förfarande enligt krav 22 eller 23, innefattande steget att bringa kylvätskeapplikatorn (13) i roterande rörelse kring en axel väsentligen sammanfallande med elmotorns rotoraxel (6).

25. Förfarande enligt något av kraven 22 till 24, innefattande steget att bringa nämnda kylvätskeapplikator (13) i rotation medelst en roterande rörelse hos nämnda rotor (5). 10 15 20 25 40 26.Förfarande enligt krav 25, varvid kylvätskeapplikatorn (13) är fast monterad på en till rotorn (5) ansluten rotoraxel (6) och varvid kylvätskeapplikatorn (13) bringas i rotation genom rotation av nämnda rotoraxel (6). 27.Förfarande enligt krav 22, varvid kylvätskeapplikatorn (13) medelst en lagerkonfiguration (41) är roterbart lagrad på en till rotorn (5) ansluten rotoraxel (6) och varvid kylvätskeapplikatorn (13) bringas i rotation genom friktionsverkan mellan rotoraxeln (6) och kylvätskeapplikatorn (13). 28.Förfarande enligt något av kraven 20 till 27, varvid applicering av kylvätskan åstadkommes genom att medelst kylvätskeapplikatorn (13) utkasta kylvätskan i en riktning snett framåt och/eller snett bakåt i kylvätskeapplikatorns rotationsriktning för att genom den bromsande och/eller kylvätskeapplikatorns (13) rotationshastighet. accelererande kraft som därigenom uppstår påverka 29.Förfarande enligt krav 28, vidare innefattande steget att styra ett flöde med vilket kylvätskan utkastas från kylvätskeapplikatorn (13) för att på så sätt styra rotationshastigheten hos nämnda kylvätskeapplikator (13). 30.Förfarande enligt krav 28 eller 29, varvid kylvätskeapplikatorn (13) medelst en lagerkonfiguration (41B) är roterbart lagrad till en relativt statorn (7) stationär komponent (59), innefattande steget att bringa kylvätskeapplikatorn (13) i rotation åtminstone delvis genom utkastande av kylvätska i bakåt i rotationsriktning. en riktning snett kylvätskeapplikatorns