TW202410603A - 冷卻裝置與具有該冷卻裝置的電機 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種冷卻裝置與具有該冷卻裝置的電機。冷卻裝置包括：沿軸向佈置且依序連通的第一冷卻通道、第二冷卻通道和第三冷卻通道；所述第二冷卻通道沿徑向延伸佈置。本發明利用冷卻裝置的第一冷卻通道和第三冷卻通道為電機提供沿徑向和周向方向上的散熱，利用冷卻裝置的第二冷卻通道為電機的端部提供沿軸向方向的散熱。

Description

冷卻裝置與具有該冷卻裝置的電機

本發明涉及散熱技術領域，特別是涉及一種冷卻裝置與具有該冷卻裝置的電機，其同時具有沿軸向、徑向和周向方向散熱的水路，可以在有限空間中提高軸向機殼集成結構下集成型電機驅動系統的散熱效率，同時減少系統整體重量並降低成本。

散熱結構是電機中的重要組成部分，其對於改善電機工作效率，提高系統功率密度具有重要意義。目前，電機的散熱方式主要是在機殼中設計水路，利用冷卻水的流動性對電機進行散熱，避免溫升過高影響其性能，從而提高電機的工作效率。傳統的水路結構主要有周向螺旋型水路和軸向Z字型水路兩種，其中周向螺旋型水路平滑，水流阻力損失小，軸向Z字型水路結構簡單，易於製造。雖然兩種水路在散熱性能和加工成本上各有千秋，但都只實現了電機機身的散熱（即徑向和周向上的散熱），而沒有解決電機繞組端部的散熱（即沿軸向方向上的散熱）問題。換言之，現有電機的冷卻水路散熱位置單一，無法實現對沿電機軸向、徑向和周向方向的同時散熱。

同時，隨著各領域裝置追求小型化，集成化的發展，電機與電機驅動器的集成化逐漸成為行業近年來研究的熱點。雖然集成化設計能夠顯著減小空間、提高功率密度，同時使得電機驅動器和電機能夠共用一套冷卻系統，但是這也導致了電機內部器件的散熱更加困難。

因此，如何設計有效的散熱水路，並進行合理裝配，使其能夠同時滿足電機繞組的端部（即沿軸向方向）、電機徑向和周向以及電機驅動器上的功率器件的散熱需求，提高散熱效率，並且盡可能的減少整體重量，是本領域亟需面對的課題。

本發明的一個目的在於提供一種冷卻裝置及具有該冷卻裝置的電機，可以有效解決現有技術中的一個或多個缺陷。

為了實現上述目的，本發明提供一種冷卻裝置。冷卻裝置包括沿軸向佈置且依序連通的第一冷卻通道、第二冷卻通道和第三冷卻通道。第二冷卻通道沿徑向延伸佈置。

在本發明的一些實施例中，第一冷卻通道在軸向上呈多層螺旋佈置；第二冷卻通道在軸向上呈多層盤旋佈置且第二冷卻通道的多層通道在徑向上呈堆疊佈置；第三冷卻通道在軸向上呈多層螺旋佈置。

在本發明的一些實施例中，第一冷卻通道沿徑向的第一徑向尺寸小於第三冷卻通道沿徑向的第三徑向尺寸。

在本發明的一些實施例中，第二冷卻通道的多層通道在徑向上呈對稱佈置或不對稱佈置。

在本發明的一些實施例中，在第二冷卻通道的多層通道中，流通於相鄰兩層通道中的冷卻液的流通方向相反。

在本發明的一些實施例中，冷卻裝置還包括：冷卻液進口，與第一冷卻通道的首端入口相連通；冷卻液出口，與第三冷卻通道的末端出口相連通。

在本發明的一些實施例中，冷卻液進口與冷卻液出口設置於軸向中心線的同一側。

在本發明的一些實施例中，冷卻裝置集成於機殼中，機殼包括分別集成第一冷卻通道、第二冷卻通道和第三冷卻通道於其中的第一機殼部分、第二機殼部分和第三機殼部分；第一機殼部分對應形成第一腔體；第三機殼部分對應形成第二腔體。

在本發明的一些實施例中，第二機殼部分沿徑向向內延伸形成端蓋，且端蓋上形成有軸孔。

在本發明的一些實施例中，端蓋與對應容納於第一腔體內的第一被冷卻裝置通過第一介質熱耦合；和/或，端蓋與對應容納於第二腔體內的第二被冷卻裝置通過第二介質熱耦合。

在本發明的一些實施例中，第一被冷卻裝置為電機驅動器；第二被冷卻裝置為電機，電機的電機軸通過軸孔安裝並與端蓋熱耦合。

在本發明的一些實施例中，電機驅動器包含至少一發熱器件，發熱器件中的至少一者安裝於第一腔體的內壁上並與第一冷卻通道熱耦合，和/或，發熱器件中的至少一者安裝於端蓋鄰近於第一腔體的第一端蓋側壁上並與第二冷卻通道熱耦合；和/或，電機的電機繞組的端部安裝於端蓋鄰近於第二腔體的第二端蓋側壁上並與第二冷卻通道熱耦合。

在本發明的一些實施例中，電機的定子與第三冷卻通道熱耦合。

在本發明的一些實施例中，第一腔體呈圓筒狀；和/或，第二腔體呈圓筒狀。

在本發明的一些實施例中，第一介質和/或第二介質的材質包括矽脂。

在本發明的一些實施例中，機殼為金屬機殼。

為了實現上述目的，本發明另提供一種電機，包括機殼、電機軸、轉子、定子、電機繞組以及電機驅動器，其中，電機還包括如上所述的冷卻裝置。

本申請利用冷卻裝置的第二冷卻通道可以為電機的端部（例如包括但不限於電機驅動器與電機的端部相接處、電機繞組的端部等）提供散熱能力。

本申請的電機為採用軸向機殼集成結構的集成型電機驅動系統，集成型電機驅動系統包括由三個冷卻通道貫通為一個整體的一體化冷卻結構，並涵蓋了電機驅動器、電機、電機驅動器-電機端部相接處和軸承等四種冷卻散熱方式，可以有效解決集成型電機驅動系統熱源集中問題。

本申請的冷卻裝置通過在軸向上呈多層盤旋佈置的第二冷卻通道，解決了電機-電機驅動器一體化冷卻結構的通道連接走向問題。

本申請的冷卻裝置在增加冷卻能力同時，根據被冷卻裝置大小（例如電機驅動器/電機），可以靈活調整對應的冷卻通道的徑向尺寸（例如半徑），實現冷卻效果最大化，並可有效降低機殼重量，有利於提高系統功率密度。

本申請通過僅設置一對進出口（即包括一個冷卻液進口和一個冷卻液出口），簡化了冷卻結構和壓力損失。

本申請的一體化冷卻結構簡化了電機端蓋與電機驅動器的功率開關器件基板為一個電機驅動器-電機端部的冷卻通道，在提供沿軸向方向散熱能力的同時還可對電機軸承進行冷卻，緩解了集成型電機驅動系統的熱源集中問題。

現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限於在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本發明將全面和完整，並將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構，因而將省略它們的詳細描述。

在介紹這裡所描述和/或圖示的要素/組成部分/等時，用語「一個」、「一」、「該」、「所述」和「至少一個」用以表示存在一個或多個要素/組成部分/等。術語「包含」、「包括」和「具有」用以表示開放式的包括在內的意思並且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等。此外，當將兩元件稱為「連接」或「耦合」時，二者既可直接連接或耦合，也可存在介入元件。實施方式中可能使用相對性的用語，例如「上」或「下」以描述圖示的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是，如果將圖示的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「上」側的組件將會成為在「下」側的組件。此外，申請專利範圍中的術語「第一」、「第二」等僅作為標記使用，不是對其物件的數位限制。

如圖1～圖4B所示，其以一電機100為例，示出了本發明的電機所採用的軸向機殼集成結構EIS（Endwise Integrated Structure）（如圖1～3A所示），以及示出了本發明的電機組裝於軸向機殼集成結構之後的結構（如圖4A所示）。如圖4A所示，本發明的電機100例如可包括電機軸51、轉子（圖中未示）、定子52、電機繞組53以及電機驅動器54，這些結構可組裝於軸向機殼集成結構EIS（Endwise Integrated Structure）中。在本發明中，所述電機100還包括有冷卻裝置CD（Cooling Device），如圖3A所示，其可以集成於如圖1～2C所示的軸向機殼集成結構EIS（Endwise Integrated Structure）中，可同時為電機提供不同方向（例如軸向、徑向和周向，但本發明不以此為限）上的多個位置的散熱。

如圖3A所示，結合參考圖3B～3E，在本發明中，冷卻裝置CD（Cooling Device）可包括沿軸向D1佈置並依序連通的第一冷卻通道10、第二冷卻通道20、以及第三冷卻通道30，其中第一冷卻通道10、第二冷卻通道20、以及第三冷卻通道30連通為一個整體，形成一體式冷卻結構，例如，第一冷卻通道10的末端出口10P2是與第二冷卻通道20的首端入口20P1相連通，第二冷卻通道20的末端出口20P2是與第三冷卻通道30的首端入口30P1相連通。在本發明中，第二冷卻通道20是沿徑向D2延伸佈置，從而可形成一個徑向冷卻結構，為被冷卻裝置提供一個沿軸向方向上的散熱路徑。

結合參考圖3A和圖3B、圖3E，較佳地，第一冷卻通道10以及第三冷卻通道30在軸向D1上是呈多層螺旋佈置。更佳地，第一冷卻通道10沿徑向D2的第一徑向尺寸例如是小於第三冷卻通道30沿徑向D2的第三徑向尺寸，如此，在本發明中，第二冷卻通道20不僅可以連接第一冷卻通道10、第三冷卻通道30成為一個整體，而且可以通過增加通道層數實現使第一冷卻通道10向第三冷卻通道30外徑平穩過渡。可以理解的是，此處的徑向D2是指垂直於軸向D1的所有方向，此處的D2僅為示意徑向，並不構成對徑向的限制。結合參考圖3A和圖3C、圖3D，較佳地，第二冷卻通道20在軸向D1上是呈多層盤旋佈置，且第二冷卻通道20的多層通道在徑向D2上是呈堆疊佈置，例如，在圖3A所示的實施例中，第二冷卻通道20包含依序連通的通道201～204，其中，通道201包含第二冷卻通道20的首端入口20P1並是沿軸向D1朝向第三冷卻通道30延伸一預定長度，然後在徑向D2的內側位置呈盤旋佈置形成通道202，通道202的末端在徑向D2上向外延伸一預定徑向高度後在徑向D2的外側位置呈盤旋佈置形成通道203，通道203的末端沿軸向D1朝向第三冷卻通道30延伸一預定長度形成通道204，通道204包含第二冷卻通道20的末端出口20P2。如此，當冷卻液從第一冷卻通道10向第三冷卻通道30流通時，在第二冷卻通道20的多層通道中，流通於相鄰兩層通道中的冷卻液的流通方向是相反的，例如，如圖3D所示，冷卻液在位於內側的內側通道20-1（例如對應於圖3A中的通道202）中是沿順時針方向流通，冷卻液在位於外側的外側通道20-2（例如對應於圖3A中的通道203）中是沿逆時針方向流通。對於三層或三層以上的更多層通道的第二冷卻通道20，任意相鄰兩層通道中的冷卻液的流通方向均可以是相反的。當然，可以理解的是，在其它一些實施例中，在第二冷卻通道20的多層通道中，流通於任意相鄰兩層通道中的冷卻液的流通方向也可以是相同的，這些並不作為對本發明的限制。

在本發明的一些實施例中，第二冷卻通道20的多層通道在徑向D2上可呈對稱佈置，例如，以圖3A～3E所示的實施例為例，第二冷卻通道20形成兩層通道，即包括位於內側的內側通道20-1和位於外側的外側通道20-2，此兩層通道基本是呈圓狀。在其它一些實施例中，第二冷卻通道20的多層通道在徑向D2上也可呈不對稱佈置，例如，可將圖3A～3E所示的實施例中形成外側通道20-2的通道203由圓狀變為半圓狀，例如圖3C中的外側通道20-2去掉右半邊，即外側通道20-2僅包含左半邊的通道203，如此所形成的第二冷卻通道20在徑向D2上即呈不對稱佈置。當然，可以理解的是，第二冷卻通道20的佈置方式並不局限於上述佈置方式，其可根據實際需求進行設計，這些並不作為對本發明的限制。例如，如圖3F所示，第二冷卻通道20的首端入口20P1和末端出口20P2可位於同側（例如二者均位於上側），並從內側到外側依次形成了三層通道20-1-1、20-1-2、20-1-3，且此三層通道20-1-1、20-1-2、20-1-3在徑向上呈不對稱佈置（例如沿圖中的徑向軸線L左右兩側的通道不對稱）；或者，如圖3G所示，第二冷卻通道20的首端入口20P1和末端出口20P2可位於異側（例如一者位於上側另一者位於下側），並從內側到外側依次形成了三層通道20-2-1、20-2-2、20-2-3，且此三層通道20-2-1、20-2-2、20-2-3在徑向上呈對稱佈置（例如沿圖中的徑向軸線L左右兩側的通道對稱）；或者，如圖3H所示，第二冷卻通道20的首端入口20P1和末端出口20P2可位於同側（例如二者均位於上側），並從內側到外側依次形成了五層通道20-3-1、20-3-2、20-3-3、20-3-4、20-3-5，且此五層通道20-3-1、20-3-2、20-3-3、20-3-4、20-3-5在徑向上呈對稱佈置（例如沿圖中的徑向軸線L左右兩側的通道對稱）。雖然圖3F～圖3G示出了本發明的第二冷卻通道20的幾種不同的佈置方式，但是，可以理解的是，第二冷卻通道的出入口的結構（例如可位於同側或位於異側）、第二冷卻通道的通道層數以及沿徑向軸線L左右兩側的通道結構（例如可為對稱結構或不對稱結構）等可進行不同的組合。並且，不同組合形式搭配不同的冷卻液流速可導致在散熱能力、壓力損失方面的不同，例如，水道流速越快，壓力損失越大；水道層數越多，壓力損失越大；同層數下散熱能力對稱結構最好，但壓力損失大，異側出入口結構的壓力損失最小，但散熱效果最差。因此，本發明根據需求搭配不同通道層數和不同通道結構能夠實現不同的冷卻效果。

如圖3A所示，在本發明的一些實施例中，冷卻裝置CD（Cooling Device）還可進一步包括冷卻液進口P1以及冷卻液出口P2。其中，冷卻液進口P1可與第一冷卻通道10的首端入口10P1相連通（結合參考圖3B），冷卻液出口P2可與第三冷卻通道30的末端出口30P2相連通（結合參考圖3E）。在本發明的其它實施例中，冷卻液進口P1和冷卻液出口P2中的冷卻液進出的方向可以互換，也即，冷卻液可以從冷卻液出口P2流入，而從冷卻液進口P1流出，這些並不作為對本發明的限制。

較佳地，在圖3A所示的實施例中，本發明僅設置了一對進出口，即設置一個冷卻液進口P1與一個冷卻液出口P2，且冷卻液進口P1和冷卻液出口P2是設置於軸向中心線I的同一側，例如圖3A中的上側，但可以理解的是，本發明並不以此為限。

在本發明的一些實施例中，本發明的冷卻裝置例如是集成於一機殼40中，從而集成為如圖1～2C所示的軸向機殼集成結構EIS（Endwise Integrated Structure）。機殼40例如可為金屬機殼，或者也可為其它導熱材質製成，這些並不作為對本發明的限制。如圖1～2C所示，機殼40可包括分別集成第一冷卻通道10、第二冷卻通道20和第三冷卻通道30於其中的第一機殼部分41、第二機殼部分42和第三機殼部分43。其中，第一機殼部分41對應形成第一腔體Q1，第三機殼部分43對應形成第二腔體Q2。在本實施例中，第一腔體Q1例如是呈圓筒狀，且第一機殼部分41例如具有一內徑尺寸R1和一外徑尺寸R2（如圖2B～2C所示）；第二腔體Q2例如也呈圓筒狀，且第三機殼部分43例如具有一內徑尺寸R3和一外徑尺寸R4（如圖2B～2C所示）。並且，較佳地，外徑尺寸R4＞外徑尺寸R2＞內徑尺寸R3＞內徑尺寸R1。

在本發明的一些實施例中，如圖2C和圖4A～4B所示，較佳地，第二機殼部分42沿徑向D2進一步向內延伸形成端蓋42C，且端蓋42C上還可形成有軸孔42C0。較佳地，如圖4A所示，端蓋42C與對應容納於第一腔體Q1內的第一被冷卻裝置可通過第一介質61熱耦合；端蓋42C與對應容納於第二腔體Q2內的第二被冷卻裝置可通過第二介質62熱耦合。在本發明中，第一介質61和/或第二介質62的材質例如包括可導熱的矽脂，但本發明不以此為限。

在圖4A所示的實施例中，第一被冷卻裝置例如為電機驅動器54，電機驅動器54可容納於第一腔體Q1中。電機驅動器54可包含有至少一發熱器件，包括但不限於例如功率開關管。在本發明的一些實施例中，電機驅動器54例如可由功率開關管、逆變器、母線和控制板等固定而成，但可以理解的是，本發明並不以此為限。第二被冷卻裝置例如為電機，電機可容納於第二腔體Q2中，例如，除電機驅動器54外的其它結構（包括電機軸51、轉子、定子52、電機繞組53）可容納於第二腔體Q2中，且電機的電機軸51可通過軸孔42C0安裝並與端蓋42C熱耦合，從而可為電機軸51提供徑向和周向上的散熱路徑。電機的定子52可與第三冷卻通道30熱耦合，從而可為電機的定子52提供徑向和周向上的散熱路徑。

並且，較佳地，電機驅動器54的端部可通過第一介質61熱耦合至端蓋42C的鄰近於第一腔體Q1的第一端蓋側壁42C1，電機繞組53的端部可通過第二介質62熱耦合至端蓋42C的鄰近於第二腔體Q2的第二端蓋側壁42C2，如此，通過端蓋42C即可同時對電機驅動器54的端部和電機繞組53的端部進行雙向冷卻，為電機驅動器54和電機繞組53提供沿軸向方向上的散熱路徑。另外，通過容納於端蓋42C中的第二冷卻通道20，可以為電機驅動器54的端部和電機繞組53的端部提供沿軸向方向上的散熱路徑。

如圖5A所示，本發明較佳地可選擇將電機驅動器54中發熱較大的發熱器件，例如大功率的功率開關管541，安裝於第一腔體Q1的內壁上並與第一冷卻通道10熱耦合，從而使這些大功率的功率開關管541發出的熱量能夠通過第一冷卻通道10進行散熱。或者，如圖5B所示，本發明較佳地還可選擇將功率開關管541安裝於端蓋42C鄰近於第一腔體Q1的第一端蓋側壁42C1上，使之可通過端蓋42C與第二冷卻通道20熱耦合，從而使這些大功率的功率開關管541發出的熱量能夠通過端蓋42C以及第二冷卻通道20進行散熱。本發明通過設計帶有第二冷卻通道20並形成端蓋的第二機殼部分42，不僅增強了整體散熱能力，而且同時電機驅動器中的大功率開關管可採用貼壁形式安裝，可便於更快地帶走熱量。第二機殼部分42深入裝置內部還可實現對電機軸的散熱作用。

在本發明中，電機驅動器54可以通過灌膠方式固定於第一腔體Q1中，電機除電機驅動器54外的其它結構（例如包括電機軸51、轉子、定子52、電機繞組53）等可通過灌膠方式固定於第二腔體Q2中。並且，配合電機驅動器54的尺寸，本發明還可以靈活調整第一機殼部分41及集成於其中的第一冷卻通道10的徑向尺寸（例如半徑）的大小，從而有效地實現對電機驅動器54的徑向和周向散熱。配合電機的尺寸，本發明還可以靈活調整第三機殼部分43及集成於其中的第三冷卻通道30的徑向尺寸（例如半徑）的大小，從而有效地實現對電機的徑向和周向散熱。

本申請具有以下幾項有益效果至少其中之一：

（1）本申請利用冷卻裝置的第二冷卻通道可以為電機的端部（例如包括但不限於電機驅動器與電機的端部相接處、電機繞組的端部等）提供散熱能力。

（2）本申請的電機為採用軸向機殼集成結構的集成型電機驅動系統，其包括由三個冷卻通道貫通為一個整體的一體化冷卻結構，並涵蓋了電機驅動器、電機、電機驅動器-電機端部相接處和軸承等四種冷卻散熱方式，可以有效解決集成型電機驅動系統熱源集中問題。

（3）本申請的冷卻裝置通過在軸向上呈多層盤旋佈置的第二冷卻通道，解決了電機-電機驅動器一體化冷卻結構的通道連接走向問題。

（4）本申請的冷卻裝置在增加冷卻能力同時，根據被冷卻裝置大小（例如電機驅動器/電機），可以靈活調整對應的冷卻通道的徑向尺寸（例如半徑），實現冷卻效果最大化，並可有效降低機殼重量，有利於提高系統功率密度。

（5）本申請通過僅設置一對進出口（即包括一個冷卻液進口和一個冷卻液出口），簡化了冷卻結構和壓力損失。

（6）本申請的一體化冷卻結構簡化了電機端蓋與電機驅動器的功率開關器件基板為一個電機驅動器-電機端部的冷卻通道，在提供軸向散熱能力的同時還可對電機軸承進行冷卻，緩解了集成型電機驅動系統的熱源集中問題。

以上具體地示出和描述了本發明的示例性實施方式。應該理解，本發明不限於所公開的實施方式，相反，本發明意圖涵蓋包含在所附申請專利範圍的精神和範圍內的各種修改和等效佈置。

10:第一冷卻通道 10P1:首端入口 10P2:末端出口 20:第二冷卻通道 20-1:內側通道 20-2:外側通道 20P1:首端入口 20P2:末端出口 20-1-1、20-1-2、20-1-3:三層通道 20-2-1、20-2-2、20-2-3：三層通道 20-3-1、20-3-2、20-3-3、20-3-4、20-3-5:五層通道 30:第三冷卻通道 30P1:首端入口 30P2:末端出口 40:機殼 41:第一機殼部分 42:第二機殼部分 42C:端蓋 42C1:第一端蓋側壁 42C2:第二端蓋側壁 42C0:軸孔 43:第三機殼部分 51:電機軸 52:定子 53:電機繞組 54:電機驅動器 541:功率開關管 61:第一介質 62:第二介質 100:電機 201～204:通道 CD:冷卻裝置 D1:軸向 D2:徑向 P1:冷卻液進口 P2:冷卻液出口 I:軸向中心線 Q1:第一腔體 Q2:第二腔體 R1:內徑尺寸 R2:外徑尺寸 R3:內徑尺寸 R4:外徑尺寸

通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本發明的上述和其它特徵及優點將變得更加明顯。 圖1為本申請之示意性實施例中，電機所採用的軸向機殼集成結構的立體結構示意圖； 圖2A為圖1所示的軸向機殼集成結構的立體透視示意圖； 圖2B為圖1所示的軸向機殼集成結構由一端視之的透視圖； 圖2C為圖1所示的軸向機殼集成結構由一側視之的透視圖； 圖3A為圖2A所示的軸向機殼集成結構中的一體化冷卻結構的示意圖； 圖3B為圖3A所示的一體化冷卻結構中第一冷卻通道的結構示意圖； 圖3C為圖3A所示的一體化冷卻結構中第二冷卻通道的結構示意圖； 圖3D為圖3C所示的第二冷卻通道的多層通道中流通於相鄰兩層通道的冷卻液的流通方向示意圖； 圖3E為圖3A所示的一體化冷卻結構中第三冷卻通道的結構示意圖； 圖3F、圖3G、圖3H分別為圖3A所示的一體化冷卻結構中第二冷卻通道的幾種不同佈置方式的示意圖； 圖4A為本申請之示意性實施例中，電機在組裝於圖1所示的軸向機殼集成結構之後的縱向剖面示意圖； 圖4B為圖4A中軸向機殼集成結構的第二機殼部分沿徑向進一步向內延伸形成端蓋的結構示意圖； 圖5A為圖4A中電機驅動器的功率開關器件安裝於第一腔體的內壁上並與第一冷卻通道熱耦合的結構示意圖； 圖5B為圖4A中電機驅動器的功率開關器件安裝於端蓋鄰近於第一腔體的第一端蓋側壁上並與第二冷卻通道熱耦合的結構示意圖。

10:第一冷卻通道

10P1:首端入口

10P2:末端出口

20:第二冷卻通道

20P1:首端入口

20P2:末端出口

30:第三冷卻通道

30P1:首端入口

30P2:末端出口

201~204:通道

CD:冷卻裝置

D1:軸向

D2:徑向

P1:冷卻液進口

P2:冷卻液出口

I:軸向中心線

Claims (17)

1. 一種冷卻裝置，包括： 沿軸向佈置且依序連通的第一冷卻通道、第二冷卻通道和第三冷卻通道； 所述第二冷卻通道沿徑向延伸佈置。
2. 如請求項1所述之冷卻裝置，其中 所述第一冷卻通道在所述軸向上呈多層螺旋佈置； 所述第二冷卻通道在所述軸向上呈多層盤旋佈置且所述第二冷卻通道的多層通道在所述徑向上呈堆疊佈置； 所述第三冷卻通道在所述軸向上呈多層螺旋佈置。
3. 如請求項2所述之冷卻裝置，其中 所述第一冷卻通道沿所述徑向的第一徑向尺寸小於所述第三冷卻通道沿所述徑向的第三徑向尺寸。
4. 如請求項2所述之冷卻裝置，其中所述第二冷卻通道的所述多層通道在所述徑向上呈對稱佈置或不對稱佈置。
5. 如請求項2所述之冷卻裝置，其中在所述第二冷卻通道的所述多層通道中，流通於相鄰兩層通道中的冷卻液的流通方向相反。
6. 如請求項1所述之冷卻裝置，還包括： 冷卻液進口，與所述第一冷卻通道的首端入口相連通； 冷卻液出口，與所述第三冷卻通道的末端出口相連通。
7. 如請求項6所述之冷卻裝置，其中 所述冷卻液進口與所述冷卻液出口設置於軸向中心線的同一側。
8. 如請求項2所述之冷卻裝置，其中 所述冷卻裝置集成於機殼中，所述機殼包括分別集成所述第一冷卻通道、所述第二冷卻通道和所述第三冷卻通道於其中的第一機殼部分、第二機殼部分和第三機殼部分； 所述第一機殼部分對應形成第一腔體； 所述第三機殼部分對應形成第二腔體。
9. 如請求項8所述之冷卻裝置，其中 所述第二機殼部分沿所述徑向向內延伸形成端蓋，且所述端蓋上形成有軸孔。
10. 如請求項9所述之冷卻裝置，其中 所述端蓋與對應容納於所述第一腔體內的第一被冷卻裝置通過第一介質熱耦合；和/或， 所述端蓋與對應容納於所述第二腔體內的第二被冷卻裝置通過第二介質熱耦合。
11. 如請求項10所述之冷卻裝置，其中 所述第一被冷卻裝置為電機驅動器； 所述第二被冷卻裝置為電機，所述電機的電機軸通過所述軸孔安裝並與所述端蓋熱耦合。
12. 如請求項11所述之冷卻裝置，其中 所述電機驅動器包含至少一發熱器件，所述發熱器件中的至少一者安裝於所述第一腔體的內壁上並與所述第一冷卻通道熱耦合，和/或，所述發熱器件中的至少一者安裝於所述端蓋鄰近於所述第一腔體的第一端蓋側壁上並與所述第二冷卻通道熱耦合；和/或， 所述電機的電機繞組的端部是安裝於所述端蓋鄰近於所述第二腔體的第二端蓋側壁上並與所述第二冷卻通道熱耦合。
13. 如請求項11所述之冷卻裝置，其中 所述電機的定子與所述第三冷卻通道熱耦合。
14. 如請求項8所述之冷卻裝置，其中 所述第一腔體呈圓筒狀；和/或， 所述第二腔體呈圓筒狀。
15. 如請求項10所述之冷卻裝置，其中 所述第一介質和/或所述第二介質的材質包括矽脂。
16. 如請求項8所述之冷卻裝置，其中 所述機殼為金屬機殼。
17. 一種電機，包括機殼、電機軸、轉子、定子、電機繞組以及電機驅動器，其中所述電機還包括如請求項8～16任一所述之冷卻裝置。