WO2010049204A2 - Elektrische maschine - Google Patents
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- WO2010049204A2 WO2010049204A2 PCT/EP2009/061725 EP2009061725W WO2010049204A2 WO 2010049204 A2 WO2010049204 A2 WO 2010049204A2 EP 2009061725 W EP2009061725 W EP 2009061725W WO 2010049204 A2 WO2010049204 A2 WO 2010049204A2
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- H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
- H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
Definitions
- the invention relates to an electric machine, in particular for a hybrid drive of a vehicle, which has a cooling jacket through which a coolant can flow.
- the object of the invention is to provide an electrical machine with the most effective, can be flowed through by coolant cooling jacket, which avoids the disadvantages mentioned and allows a high temperature discharge from the electric machine with a simple design and ease of manufacture.
- an electric machine is proposed, in particular for a hybrid drive of a vehicle which has a cooling jacket through which a coolant can flow. It is provided that the cooling jacket on one side of the machine has a distribution ring for the coolant and on the other side of the machine a collecting ring for the coolant and that distribution ring and collecting ring are fluidly connected via a plurality of helical, the cooling jacket belonging coolant channels. Due to the design of the distribution ring and the distribution of the coolant in a plurality of coolant channels distributed over the circumference, multiple introduction of the coolant is achieved in the cooling jacket.
- the coolant channels extend substantially parallel to one another. Between distribution ring and collecting ring are consequently several, formed substantially parallel to each other, at least partially helically extending around the electric machine coolant channels. It is not necessary here that the coolant channels execute one or more complete helical turns around the electric machine; The formation of only a partial helical wrapper per coolant channel is sufficient here, since the introduction of fresh coolant distributed over the circumference of the distribution ring takes place at several points in the individual coolant channels.
- the coolant channels have approximately the same length and / or the same cross section. This ensures that inflowing coolant evenly distributed to the cooling channels, characterized in that sets by the substantially same tube lengths an equal pressure loss between distribution ring and collecting ring (or inlet and outlet). As a result, it is advantageously achieved that the individual coolant channels are acted upon in the same way by substantially equal masses of coolant streams and that nonuniformities in the heat discharge do not occur in the course of the circumference of the electrical machine.
- the coolant channels emanate from arranged over the circumference of the distribution ring branches.
- the branches thus open the distribution ring in the individual coolant channels.
- the branches are in this case distributed over the circumference of the distribution ring, in particular preferably uniformly distributed.
- the over the circumference distribution of the branches is preferably carried out so that the uniform flow through the individual coolant channels is ensured with coolant.
- the coolant channels open into the openings arranged around the circumference of the collecting ring.
- the junctions in this case at least substantially correspond to the branches on the distribution ring.
- the junctions provide for the passage of the coolant from the coolant channels into the collection ring, from where the coolant is discharged.
- These junctions are preferably arranged so that a fluidically uniform emptying of the individual coolant channels in the collecting ring or a substantially uniform flow through the coolant channels is ensured.
- the distribution ring and / or the collecting ring have one or in each case a tangential connection for the supply or removal of the coolant.
- Such Tangentialan ensure that fluidly introduce the coolant in the circumferential direction in the distribution ring or lead out of the collection ring, ensure a corresponding, desired flow through the distribution ring or the collecting ring for uniform application of branches or the uniform outflow from junctions. Unwanted turbulence does not occur here or only to a very small extent, so that an undesirable formation of congestion sites or not sufficiently uniformly flowed through areas does not occur.
- a bottleneck or a closure in the distribution ring is arranged downstream of the last branching in the direction of flow. This prevents that the coolant undesirably performs a plurality of flows, in particular complete flow, of the distribution ring before it flows into the coolant channels. On the contrary, it is in fact achieved that such a dynamic pressure forms in front of the constriction or the closure that the inflowing coolant is introduced uniformly into the coolant channels from the distribution ring.
- - viewed in the flow direction - is throttled or closed before the first confluence of the collecting ring by means of a constriction or by means of a closure.
- This also prevents that the (heated) coolant flowing from the coolant channels in the collecting ring, undesirably performs a plurality of flow passages of the collecting ring in the circumferential direction before it leaves the collecting ring via the terminal. Consequently, coolant flowing into the collecting ring is forced to flow out of the collecting ring through the connection, in particular preferably the tangential connection for discharging the coolant.
- Figure 1 shows a cooling jacket of an electric machine in three-dimensional
- FIG. 1 shows the same cooling jacket in cross-section at the level of
- FIG. 1 shows a cooling jacket 1 for an electric machine, not shown.
- the cooling jacket 1 in this case surrounds the electric machine, not shown, circumferentially and at least in sections.
- the cooling jacket 1 has on its one side 2 (which is assigned to one side of the machine 17) a distribution ring 3 for coolant 5 flowing through the distribution ring 3 via a tangential connection 4.
- On its other side 6 (which is associated with the other side of the machine 18, that is the one side 2 opposite the other end of the cooling jacket 1), the cooling jacket 1 has a corresponding collecting ring 7, wherein the distribution ring 3 and the collecting ring 7 over from the distribution ring 3 outgoing, substantially parallel and helically wound over the circumference and the axial extension of the cooling jacket 1 coolant channels 8 are fluidly connected to each other.
- the collecting ring 7 also has a tangential connection 4, which serves for the discharge of coolant 5 after passing through the cooling jacket 1.
- the tangential connection 4 formed on the distribution ring 3 is in this case an inlet 9, whereas the tangential connection 4 formed on the collection ring 7 is a drain 10.
- Inlet 9 and outlet 10 have substantially in opposite directions to the flow direction of the coolant 5, this when flowing through the cooling jacket 1, in particular namely the coolant channels 8 and subsequent collection ring 7 has to take into account.
- Such a design of the tangential connections 4 unfavorable flow conditions in the cooling jacket 1, in particular undesirable turbulence avoided. At the same time, it is ensured that the coolant 5 passes the cooling jacket 1 quickly and uniformly.
- branches 11 are formed in the distribution ring, to which the coolant channels 8 fluidly connect.
- the branches 1 1 thus open the distribution ring 3 in the respective associated coolant channel 8.
- the coolant channels 8 in turn open into junctions 12 in the collecting ring 7; the junctions 12 thus open the collection ring 7 to the coolant channels 8 out.
- the branches 11 are substantially equally spaced on the distribution ring 3, as corresponds to the substantially equidistant, parallel arrangement of the coolant channels 8. The same applies correspondingly to the junctions 12, which are formed on the collecting ring 7.
- the coolant channels 8 have substantially the same cross-section, resulting from the distribution ring 3, a uniform pressure drop across the coolant channels 8, so that a uniform flow through all coolant channels 8 is ensured with coolant 5.
- the electric machine not shown here, is consequently uniformly cooled over its circumference, with no uncooled areas occurring with regard to their axial extent.
- uniformly cool coolant 5 can be introduced over the circumference, and that this coolant 5 quickly and without too long residence time (as is the case with conventional embodiments in the prior art) pass through the cooling jacket and this as quickly as possible large temperature gradient can absorb and dissipate heat from the electric machine.
- FIG. 2 shows the same cooling jacket and an electric machine 13 surrounded by it in cross section at the level of the distribution ring 3.
- coolant 5 flows into the distribution ring 3.
- the distribution ring 3 has downstream of the inlet 9 as many branches 1 1, as (not visible here) coolant channels 8 (see Figure 1) are present; in the embodiment shown (see Figure 1) are therefore over the circumference of the Distribution ring 3 six branches 1 1 arranged substantially equal to each other in the full circle.
- a constriction 15 and / or a closure 16 is arranged in the distribution ring 3, which prevents further flow of the coolant 5 over a full passage of the distributor ring 3, ie beyond a full circle, or makes it difficult in terms of flow in the case of a constriction. This ensures that the coolant 5 is forced into the branches 11 and thus into the coolant channels 8 (not visible here).
- a corresponding bottleneck 15 or a corresponding closure 16 is arranged on the tangential connection 4 (namely, the outlet 10) of the collecting ring 7, not visible here, with the proviso that the closure 16 and / or the constriction 15 in the collecting ring 7 fluidically before the first Junction 12 is arranged; This prevents the coolant 5 passing through the junctions 12 into the collector ring 7 from flowing through the collector ring 7 over a full circle; rather, the coolant 5 is forced out of the collector ring 7 into the outlet 10.
- Cooling jackets 1 of the type described can preferably (and space neutral to existing embodiments) advantageously be integrated into an unillustrated housing of the electric machine 13 or be part of the same, in particular integrally formed with the housing. They are in particular very easy to produce in the casting process, wherein the cooling jacket geometry described here by the small angle of inclination of the coolant channels 8 described helical convolutions of the electric machine 13 filling a mold with sand and removing this sand from the casting blank in the manufacture of the housing in the Vollformg screen compiler very advantageously simplified and thereby increases the consistency of series with very advantageous reject avoidance.
Landscapes
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- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Hybridantrieb eines Fahrzeugs, die einen von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmantel aufweist. Es ist vorgesehen, dass der Kühlmantel (1) an einer Maschinenseite (17) einen Verteilring (3) für das Kühlmittel (5) und an der anderen Maschinenseite (18) einen Sammelring (7) für das Kühlmittel (5) aufweist und dass Verteilring (3) und Sammelring (7) über mehrere, schraubenförmige, dem Kühlmantel (1) angehörende Kühlmittelkanäle (8) strömungstechnisch verbunden sind.
Description
Beschreibung
Titel
Elektrische Maschine
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Hybridantrieb eines Fahrzeugs, die einen von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmantel aufweist.
Stand der Technik
Elektrische Maschinen können erhebliche Abwärme erzeugen, die zum störungsfreien Betrieb auf hohem Leistungsniveau abgeführt werden muss. Insbesondere elektrische Maschinen von Hybridantrieben von Fahrzeugen sind aufgrund der in Fahrzeugen regelmäßig beengten Bauraumverhältnisse relativ schwer kühlbar. Im Stand der Technik ist es deshalb bekannt, derartige elektrische Maschinen mit einem Kühlmantel zu versehen, der außenumfangsseitig der elektrischen Maschine, beispielsweise in einem Maschinengehäuse, ausgebildet ist und eine Durchströmung mit Kühlmittel vorsieht. Beispielsweise ist aus der EP 1 041 699 B1 bekannt, einen solchen Kühlmantel aus zwei in Umfangsrichtung erstreckten, durch ein trennendes Element in Längsrichtung einmal getrennten Durchströmungsbereichen auszubilden, so dass das Kühlmittel, von einem Zulauf kommend, zunächst in Umfangsrichtung einen ersten Fluidströmungskanal und dann einen hieran strömungstechnisch angeschlossenen zweiten Fluidströmungskanal in Umfangsrichtung bis zu einem Auslass, der dem Einlass benachbart liegt, durchströmt. Hieran ist nachteilig, dass es zwischen dem ersten und zweiten Fluidströmungskanal Bereiche gibt, die keine Kühlmantelüberdeckung aufweisen, die also nicht durch Kühlmitteldurchströmung des Kühlmantels gekühlt werden. Ferner ist nachteilig, dass das Kühlmittel relativ schnell Abwärme aufnimmt und der Temperaturgradient zwischen zu kühlender elektrischer Maschine und Kühlmittel sehr schnell kleiner wird. Es ergibt sich keine ideale Überdeckung zwischen Kühlmantel und den zu kühlenden Komponenten, ferner wird eine nur ungleichmäßige Wärmeverteilung über die Gesamtlänge der elektrischen
Maschine und eine verminderte Wärmeaufnahme des Kühlmittels im Verlauf der Strömungskanäle erreicht. Auch bei rein spiralförmiger Durchströmung eines gewissermaßen schraubenförmig um die elektrische Maschine herum ausgebildeten Kühlkanals lassen sich die genannten Nachteile nicht vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Maschine mit einem möglichst wirksamen, von Kühlmittel durchströmbaren Kühlmantel bereitzustellen, der die genannten Nachteile vermeidet und einen hohen Temperaturaustrag aus der elektrischen Maschine bei technisch einfacher Konstruktion und leichter Herstellbarkeit ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Hierzu wird eine elektrische Maschine vorgeschlagen, insbesondere für einen Hybridantrieb eines Fahrzeugs, die einen von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmantel aufweist. Hierbei ist vorgesehen, dass der Kühlmantel an einer Maschinenseite einen Verteilring für das Kühlmittel und an der anderen Maschinenseite einen Sammelring für das Kühlmittel aufweist und dass Verteilring und Sammelring über mehrere, schraubenförmige, dem Kühlmantel angehörende Kühlmittelkanäle strömungstechnisch verbunden sind. Durch die Ausbildung des Verteilrings und die Verteilung des Kühlmittels in mehrere Kühlmittelkanäle wird eine über den Umfang verteilte, mehrfache Einleitung des Kühlmittels in den Kühlmantel erreicht. Anders als im Stand der Technik wird hierdurch, in Umfangsrichtung betrachtet, eine frühzeitige Abnahme des Temperaturgradienten zwischen Kühlmittel und zu kühlender elektrischer Maschine vermieden, im Gegenteil wird über den gesamten Umfang mittels des Verteilrings gleichmäßig kühles Kühlmittel eingeleitet. Durch die schraubenförmige Ausbildung der Kühlmittelkanäle wird eine möglichst gute Überdeckung des Umfangs der elektrischen Maschine erreicht, so dass es keine Bereiche gibt, die nicht, in Axialerstreckung betrachtet, an der Kühlung teilnehmen. Anders als bei rein axialem Verlauf und mehrfacher Kühlmitteleinleitung wird durch die schraubenförmige Ausbildung der Kühlmittelkanäle die Ausbildung von Temperaturstauungen vorteilhaft vermieden. Die Kühlmittelkanäle gehören hierbei dem Kühlmantel an, ebenso wie Verteilring und Sammelring.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kühlmittelkanäle im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Zwischen Verteilring und Sammelring sind demzufolge mehrere,
im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende, sich zumindest teilweise schraubenförmig um die elektrische Maschine herum erstreckende Kühlmittelkanäle ausgebildet. Es ist hierbei nicht erforderlich, dass die Kühlmittelkanäle eine oder mehrere vollständige schraubenförmige Windungen um die elektrische Maschine herum ausführen; auch das Ausbilden einer nur teilweisen schraubenförmigen Umwindung pro Kühlmittelkanal ist hierbei ausreichend, da über den Verteilring die Einleitung von frischem Kühlmittel über den Umfang verteilt an mehreren Stellen in die einzelnen Kühlmittelkanäle erfolgt.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform weisen die Kühlmittelkanäle etwa die gleiche Länge und/oder den gleichen Querschnitt auf. Hierdurch wird erreicht, dass sich zuströmendes Kühlmittel gleichmäßig auf die Kühlkanäle verteilt, dadurch, dass sich durch die im Wesentlichen gleichen Rohrlängen ein gleicher Druckverlust zwischen Verteilring und Sammelring (beziehungsweise Zulauf und Ablauf) einstellt. Hierdurch wird in vorteilhafter weise erreicht, dass die einzelnen Kühlmittelkanäle in gleicher Weise von im Wesentlichen gleich großen Kühlmittelmasseströmen beaufschlagt werden und sich Ungleichförmigkeiten im Wärmeaustrag im Verlauf des Umfangs der elektrischen Maschine nicht ergeben.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kühlmittelkanäle von über dem Umfang des Verteilrings angeordneten Abzweigungen ausgehen. Die Abzweigungen eröffnen demzufolge den Verteilring in die einzelnen Kühlmittelkanäle. Die Abzweigungen sind hierbei über den Umfang des Verteilrings verteilt, insbesondere bevorzugt gleichförmig verteilt. Die über den Umfang verlaufende Verteilung der Abzweigungen erfolgt bevorzugt so, dass die gleichförmige Durchströmung der einzelnen Kühlmittelkanäle mit Kühlmittel sichergestellt ist.
Weiter ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Kühlmittelkanäle über den Umfang des Sammelrings angeordnete Einmündungen in diesen einmünden. Die Einmündungen entsprechen hierbei den Abzweigungen am Verteilring zumindest im Wesentlichen. Die Einmündungen sorgen für den Durchtritt des Kühlmittels aus den Kühlmittelkanälen in den Sammelring, von wo aus das Kühlmittel abgeleitet wird. Auch diese Einmündungen sind bevorzugt so angeordnet, dass ein strömungstechnisch gleichförmiges Entleeren der einzelnen Kühlmittelkanäle in den Sammelring
beziehungsweise ein im Wesentlichen gleichförmiges Durchfließen der Kühlmittelkanäle sichergestellt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen der Verteilring und/oder der Sammelring einen beziehungsweise jeweils einen Tangentialanschluss für das Zuführen beziehungsweise Abführen des Kühlmittels auf. Solche Tangentialanschlüsse, die strömungstechnisch das Kühlmittel in günstiger Weise in Umfangsrichtung in den Verteilring einleiten beziehungsweise aus dem Sammelring ausleiten, sorgen für eine entsprechende, erwünschte Durchströmung des Verteilrings beziehungsweise des Sammelrings zur gleichmäßigen Beaufschlagung von Abzweigungen beziehungsweise dem gleichmäßigen Ausströmen aus Einmündungen. Unerwünschte Verwirbelungen treten hierbei nicht oder nur in sehr geringem Umfange auf, so dass eine unerwünschte Bildung von Staustellen oder nicht hinreichend gleichförmig durchströmten Bereichen nicht erfolgt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass stromabwärts der in Strömungsrichtung gesehen letzten Abzweigung eine Engstelle oder ein Verschluss im Verteilring angeordnet ist. Hierdurch wird verhindert, dass das Kühlmittel in unerwünschter Weise mehrere Durchströmungen, insbesondere vollständige Durchströmungen, des Verteilrings durchführt, bevor es in die Kühlmittelkanäle einströmt. Ganz im Gegenteil wird nämlich erreicht, dass sich vor der Engstelle oder dem Verschluss ein solcher Staudruck bildet, dass das zuströmende Kühlmittel aus dem Verteilring heraus gleichförmig in die Kühlmittelkanäle eingeleitet wird.
Entsprechend ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass - in Strömungsrichtung gesehen - vor der ersten Einmündung der Sammelring mittels einer Engstelle oder mittels eines Verschlusses gedrosselt oder verschlossen ist. Auch hierdurch wird verhindert, dass das (erwärmte) Kühlmittel, das aus den Kühlmittelkanälen in den Sammelring einströmt, in unerwünschter Weise mehrere Durchströmungen des Sammelrings in Umfangsrichtung durchführt, bevor es den Sammelring über den Anschluss verlässt. In den Sammelring einströmendes Kühlmittel wird demzufolge gezwungen, aus dem Sammelring durch den Anschluss, insbesondere nämlich bevorzugt den Tangentialanschluss zum Abführen des Kühlmittels, auszuströmen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne aber hierauf beschränkt zu sein.
Es zeigen:
Figur 1 einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine in dreidimensionaler
Darstellung und
Figur 2 denselben Kühlmantel in Querschnittsdarstellung auf Höhe des
Verteilrings.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Figur 1 zeigt einen Kühlmantel 1 für eine nicht dargestellte elektrische Maschine. Der Kühlmantel 1 umgibt hierbei die nicht dargestellte elektrische Maschine umfangsförmig und zumindest abschnittsweise. Der Kühlmantel 1 weist an seiner einen Seite 2 (die der einen Maschinenseite 17 zugeordnet ist) einen Verteilring 3 für durch den Verteilring 3 über einen Tangentialanschluss 4 beströmendes Kühlmittel 5 auf. An seiner anderen Seite 6 (die der anderen Maschinenseite 18 zugeordnet ist, die also der einen Seite 2 am anderen Ende des Kühlmantels 1 gegenüberliegt) weist der Kühlmantel 1 einen entsprechenden Sammelring 7 auf, wobei der Verteilring 3 und der Sammelring 7 über von dem Verteilring 3 ausgehende, im Wesentlichen parallel verlaufende und schraubenförmig über den Umfang und die Axialerstreckung des Kühlmantels 1 gewundene Kühlmittelkanäle 8 strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Der Sammelring 7 weist ebenfalls einen Tangentialanschluss 4 auf, der der Ableitung von Kühlmittel 5 nach Passieren des Kühlmantels 1 dient. Der an dem Verteilring 3 ausgebildete Tangentialanschluss 4 ist hierbei ein Zulauf 9, wohingegen der an dem Sammelring 7 ausgebildete Tangentialanschluss 4 ein Ablauf 10 ist. Zulauf 9 und Ablauf 10 weisen im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtungen, um der Strömungsrichtung des Kühlmittels 5, die dieses bei Durchströmen des Kühlmantels 1 , insbesondere
nämlich der Kühlmittelkanäle 8 und darauf folgendes Sammelrings 7 aufweist, Rechnung zu tragen. Durch eine solche Ausbildung der Tangentialanschlüsse 4 werden ungünstige Strömungsverhältnisse im Kühlmantel 1 , insbesondere unerwünschte Verwirbelungen, vermieden. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass das Kühlmittel 5 den Kühlmantel 1 zügig und gleichförmig passiert. Zur gleichmäßigen Verteilung des Kühlmittels 5 im Verteilring 3 sind im Verteilring 3 Abzweigungen 11 ausgebildet, an die sich die Kühlmittelkanäle 8 strömungstechnisch anschließen. Die Abzweigungen 1 1 eröffnen demzufolge den Verteilring 3 in den jeweils zugeordneten Kühlmittelkanal 8. Die Kühlmittelkanäle 8 wiederum münden in Einmündungen 12 in den Sammelring 7; die Einmündungen 12 eröffnen demzufolge den Sammelring 7 zu den Kühlmittelkanälen 8 hin. Die Abzweigungen 11 sind auf dem Verteilring 3 im Wesentlichen gleich beabstandet, wie dies der im Wesentlichen gleich beabstandeten, parallelen Anordnung der Kühlmittelkanäle 8 entspricht. Gleiches gilt entsprechend für die Einmündungen 12, die am Sammelring 7 ausgebildet sind. In der dargestellten Ausführungsform gehen vom Verteilring 3 sechs Kühlmittelkanäle 8 ab, die nach einer jeweils etwa hälftigen, schraubenförmigen Umwindung der nicht dargestellten elektrischen Maschine in den Sammelring 7 münden. Dadurch, dass die Kühlmittelkanäle 8 im Wesentlichen den gleichen Querschnitt aufweisen, ergibt sich, vom Verteilring 3 ausgehend, ein gleichmäßiger Druckabfall über die Kühlmittelkanäle 8, so dass eine gleichmäßige Durchströmung aller Kühlmittelkanäle 8 mit Kühlmittel 5 gewährleistet ist. Die hier nicht dargestellte elektrische Maschine wird demzufolge über ihren Umfang gleichmäßig gekühlt, wobei in Hinblick auf ihre Axialerstreckung keine ungekühlten Bereiche vorkommen. Insbesondere ist sichergestellt, dass über den Umfang gleichförmig kühles Kühlmittel 5 eingeleitet werden kann, und dass dieses Kühlmittel 5 zügig und ohne allzu lange Verweildauer (wie dies aber bei im Stand der Technik gängigen Ausführungsformen der Fall ist) den Kühlmantel passieren und hierbei möglichst zügig unter großem Temperaturgradient Wärme von der elektrischen Maschine aufnehmen und austragen kann.
Figur 2 zeigt denselben Kühlmantel und eine von ihm umgebene elektrische Maschine 13 im Querschnitt auf Höhe des Verteilrings 3. Über den Tangentialanschluss 4, nämlich den Zulauf 9, strömt Kühlmittel 5 in den Verteilring 3 ein. Der Verteilring 3 weist stromabwärts des Zulaufs 9 so viele Abzweigungen 1 1 auf, wie (hier nicht sichtbare) Kühlmittelkanäle 8 (vergleiche Figur 1 ) vorhanden sind; in dem gezeigten Ausführungsbeispiel (vergleiche Figur 1 ) sind demzufolge über den Umfang des
Verteilrings 3 sechs Abzweigungen 1 1 im Wesentlichen gleich beabstandet zueinander im Vollkreis angeordnet. Nach einer letzten Abzweigung 14 ist im Verteilring 3 eine Engstelle 15 und/oder ein Verschluss 16 angeordnet, der ein Weiterströmen des Kühlmittels 5 über einen vollen Durchlauf des Verteilrings 3 hinaus, also über einen Vollkreis hinaus, verhindert oder im Falle einer Engstelle strömungstechnisch erschwert. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Kühlmittel 5 in die Abzweigungen 11 und damit in die (hier nicht sichtbaren) Kühlmittelkanäle 8 gezwungen wird. Eine entsprechende Engstelle 15 beziehungsweise ein entsprechender Verschluss 16 ist an dem Tangentialanschluss 4 (nämlich dem Ablauf 10) des hier nicht sichtbaren Sammelrings 7 angeordnet, mit der Maßgabe, dass der Verschluss 16 und/oder die Engstelle 15 im Sammelring 7 strömungstechnisch gesehen vor der ersten Einmündung 12 angeordnet ist; hierdurch wird verhindert, dass über die Einmündungen 12 in den Sammelring 7 gelangendes Kühlmittel 5 über einen Vollkreis hinaus den Sammelring 7 durchströmt, vielmehr wird das Kühlmittel 5 aus dem Sammelring 7 in den Ablauf 10 gezwungen.
Kühlmäntel 1 der beschriebenen Art können bevorzugt (und bauraumneutral zu bestehenden Ausführungsformen) vorteilhaft in ein nicht dargestelltes Gehäuse der elektrischen Maschine 13 integriert werden oder Bestandteil derselben sein, insbesondere auch einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein. Sie sind insbesondere sehr leicht im Gussverfahren herzustellen, wobei die hier beschriebene Kühlmantelgeometrie durch den geringen Neigungswinkel der von den Kühlmittelkanälen 8 beschriebenen schraubenförmigen Umwindungen der elektrischen Maschine 13 das Befüllen einer Gießform mit Sand und das Entfernen dieses Sandes aus dem Gussrohling bei der Herstellung des Gehäuses im Vollformgießverfahren sehr vorteilhaft vereinfacht und dadurch die Serienkonstanz bei sehr vorteilhafter Ausschussvermeidung steigert.
Claims
1. Elektrische Maschine, insbesondere für einen Hybridantrieb eines Fahrzeugs, die einen von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmantel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (1 ) an einer Maschinenseite (17) einen Verteilring (3) für das Kühlmittel (5) und an der anderen Maschinenseite (18) einen Sammelring (7) für das Kühlmittel (5) aufweist und dass Verteilring (3) und Sammelring (7) über mehrere, schraubenförmige, dem Kühlmantel (1 ) angehörende Kühlmittelkanäle (8) strömungstechnisch verbunden sind.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelkanäle (8) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
3. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelkanäle (8) etwa die gleiche Länge und/oder den gleichen Querschnitt aufweisen.
4. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelkanäle (8) von über den Umfang des Verteilrings (3) angeordneten Abzweigungen (11 ) ausgehen.
5. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelkanäle (8) über den Umfang des Sammelrings (7) angeordnete Einmündungen (12) in diesen einmünden.
6. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilring (3) und/oder Sammelring (7) einen beziehungsweise jeweils einen Tangentialanschluss (4) für das Zuführen beziehungsweise Abführen des Kühlmittels (5) aufweisen.
7. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der in Strömungsrichtung gesehenen letzten Abzweigung (11 ) eine Engstelle (15) oder ein Verschluss (16) im Verteilring (3) angeordnet ist.
8. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - in Strömungsrichtung gesehen - vor der ersten Einmündung der Sammelring (7) mittels einer Engstelle (15) oder eines Verschlusses (16) gedrosselt oder verschlossen ist.
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (2)
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102008043226A1 (de) |
| WO (1) | WO2010049204A2 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012016208A1 (de) | 2012-08-16 | 2014-02-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Aggregat und Gehäuse mit einem Kühlmantel |
| CN110829729A (zh) * | 2018-08-10 | 2020-02-21 | 淮北创之社信息科技有限公司 | 一种空压机电机冷却循环水管 |
| CN113497513A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-12 | 智新科技股份有限公司 | 一种电机的冷却水道结构及机壳 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011076140A1 (de) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Kühlmantel für Elektromotor |
| DE102018109420A1 (de) * | 2017-07-31 | 2019-01-31 | Witzenmann Gmbh | Temperiervorrichtung und Verfahren zum Temperieren eines Elektromoduls |
| DE102018210298A1 (de) | 2018-06-25 | 2020-01-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Hybrides Gehäuse für eine elektrische Maschine sowie Verfahren zur Herstellung |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19854465C1 (de) * | 1998-11-25 | 2000-03-09 | Daimler Chrysler Ag | Flüssigkeitsgekühlter Generator |
| US20030048031A1 (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-13 | Dunlap Robert A. | Mechanical joining for water-cooled motor frame |
| EP1630930A2 (de) * | 2004-08-27 | 2006-03-01 | Caterpillar Inc. | Flüssigkeitsgekühlter Reluktanzmotor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3788842B2 (ja) * | 1997-05-27 | 2006-06-21 | 株式会社日立製作所 | 車輪一体型電動機 |
| GB2348548B (en) | 1999-04-01 | 2003-10-15 | Delphi Tech Inc | Electric motor or generator |
-
2008
- 2008-10-28 DE DE102008043226A patent/DE102008043226A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-09-10 WO PCT/EP2009/061725 patent/WO2010049204A2/de active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19854465C1 (de) * | 1998-11-25 | 2000-03-09 | Daimler Chrysler Ag | Flüssigkeitsgekühlter Generator |
| US20030048031A1 (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-13 | Dunlap Robert A. | Mechanical joining for water-cooled motor frame |
| EP1630930A2 (de) * | 2004-08-27 | 2006-03-01 | Caterpillar Inc. | Flüssigkeitsgekühlter Reluktanzmotor |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012016208A1 (de) | 2012-08-16 | 2014-02-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Aggregat und Gehäuse mit einem Kühlmantel |
| CN110829729A (zh) * | 2018-08-10 | 2020-02-21 | 淮北创之社信息科技有限公司 | 一种空压机电机冷却循环水管 |
| CN113497513A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-12 | 智新科技股份有限公司 | 一种电机的冷却水道结构及机壳 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| WO2010049204A3 (de) | 2010-10-07 |
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