WO2012159790A1 - Cooling arrangement for an electric machine - Google Patents

Cooling arrangement for an electric machine Download PDF

Info

Publication number
WO2012159790A1
WO2012159790A1 PCT/EP2012/054868 EP2012054868W WO2012159790A1 WO 2012159790 A1 WO2012159790 A1 WO 2012159790A1 EP 2012054868 W EP2012054868 W EP 2012054868W WO 2012159790 A1 WO2012159790 A1 WO 2012159790A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooling
section
arrangement according
channel
cooling channel
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/054868
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Pedro CASALS IDE
Timo Wehlen
Stephan Scharr
Karl-Hermann Ketteler
Sebastian KORNEXL
Matthias Reisch
Andreas Hoelscher
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2012159790A1 publication Critical patent/WO2012159790A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • 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 present invention relates to a cooling arrangement for an electrical machine according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
  • a cooling arrangement for a motor is known. Cooling of the electrical machine is required in order to be able to dissipate the heat losses of the electrical machine resulting in operation.
  • the motor has a cylindrical motor housing section, which is surrounded by a cladding tube and forms with this a laterally closed by annular circumferential sealant cooling jacket space, which is traversed by a coolant from a coolant flow to a coolant outflow.
  • the coolant enters the cooling jacket space at one end relative to the longitudinal axis of the engine and out of the cooling jacket space at the opposite end.
  • the present invention is based on the object to propose a cooling arrangement of the type described above, which is further improved in particular with respect to the structural design and the cooling properties.
  • a cooling arrangement for example for an electric machine or the like, wherein the cooling arrangement at least one Heatsink or the like having at least one cooling channel or the like.
  • the cooling channel has at least one coolant inlet and at least one coolant outlet.
  • the cooling channel comprises at least one section or region designed as a lead or feed and at least one section or region designed as a return, so that advantageously the cooling medium inlet and the cooling medium outlet are directly adjacent, since a flow direction change between the two sections occurs. swept the cooling medium in the cooling channel.
  • the axial length of the heat sink based on the running length of the cooling channel is used almost double, since in one direction, the supply and in the other direction, the return of the cooling medium. In this way, not only the run length, but also the time for heat transfer is significantly increased.
  • Another advantage of the flow direction reversal arises from the fact that due to the directly adjacent transfer points of the cooling medium special liberties with respect to the structural design of the cooling arrangement according to the invention can be realized, whereby a possible adaptation to certain installation situations is considerably simplified.
  • a cylindrical shape or the like is provided as a heat sink, although other shapes are possible.
  • a shape of the heat sink is particularly advantageous as a hollow cylinder, in which, for example, the cooling channel is guided in the form of a helix or a helical spring on the outer circumference of the heat sink.
  • the cooling channel is guided in the form of a helix or a helical spring on the outer circumference of the heat sink.
  • the cooling arrangement according to the invention has the advantage that an electrical machine or the like to be cooled can be mounted in its cavity in the simplest manner. can be taken, wherein the outer circumference of the hollow cylinder is surrounded by a correspondingly increased or adapted housing, so that the provided on the outer circumference of the hollow cylinder cooling channel is limited to the outside through the housing and thus sealed.
  • the most direct contact between the electrical machine to be cooled and the heat sink can be realized.
  • the two sections or regions are formed by approximately two mutually parallel spirals or the like.
  • Coil-shaped courses of the adjacent sections are also conceivable.
  • the profiles of the sections can have a constant but also a variable gradient.
  • the courses of the two sections are identical or correspond, so that the supplied cooling medium is supplied through the first section, for example, over the entire axial length of the heat sink and returned through the adjoining section, for example, over the entire length of the heat sink, to realize a common transfer location for the cooling medium on the heat sink.
  • a countercurrent spiral or spiral cooling jacket for example for electrical machines, is quasi provided as the cooling body.
  • rib elements or the like elements can be provided in the course of the cooling channel, so that in addition to the already optimized run length of the cooling channel also the effective cooling surface is optimized in the cooling arrangement according to the invention.
  • the present invention claims not only separately the proposed cooling arrangement with the inventively designed cooling body, but also in addition the cooling arrangement with respect to an electric machine to be cooled and a housing surrounding the cooling arrangement or the like.
  • the present invention will be further explained with reference to the drawings, in which two possible embodiments are given by way of example. Show it:
  • Figure 1 is a schematic side view of a first possible embodiment of a cooling arrangement according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic side view of a second possible embodiment of the cooling arrangement.
  • FIG. 1 and Figure 2 show examples of possible embodiments of a cooling arrangement according to the invention for an electrical machine. Regardless of the respective embodiments, the cooling arrangement comprises a heat sink 1.
  • the heat sink 1 is exemplified as a hollow cylinder having a cooling channel 2 at its outer periphery or on its outer jacket.
  • the cylindrically shaped heat sink 1 can accommodate the electrical machine to be cooled in its cavity or interior provided in the interior, which however is not further illustrated in the figures. In this way, there is a direct contact between the electric machine and the heat sink 1 in order to dissipate the heat generated in the electrical machine, for example in the winding or the stator, via the cooling arrangement according to the invention.
  • the heat sink 1 is surrounded by a merely indicated housing 3, so that the cooling channel 2 running on the circumference of the heat sink 1 is sealed to the outside.
  • the housing 3 is each indicated for simplicity only on a cross-sectional side.
  • the cooling channel 2 has a first section 4 as a supply line and a second section 5 as a return line, so that the cooling medium inlet not shown and also not showndemediumaustritt are immediately adjacent, as these, for example, at one end based on the longitudinal axis 6 of the heat sink 1 and the electrical machine are arranged.
  • the extending on the outer periphery of the heat sink 1 cooling channel 2 with its two sections 4, 5 is helical designed.
  • the two sections 4, 5 of the cooling channel 2 extend over the entire axial length of the heat sink 1, wherein the end 7 of the first section 4 is connected to the beginning 8 of the second section 5 and thus allows the flow reversal of the cooling medium.
  • the two sections 4 and 5 are formed as two helices running approximately parallel to one another.
  • the flow of the cooling medium contained in the first section 4 is directed against the flow of the cooling medium contained in the second section 5.
  • the flow direction reversal at the end 7 of the first section 4 or at the beginning 8 of the second section 5 is indicated by an arrow 9, wherein the flow direction of the cooling medium in the first section 4 by an arrow 10 and the flow direction of the cooling medium in the second section 5 are indicated by an arrow 1 1.
  • FIG 2 the second possible embodiment of the cooling arrangement according to the invention is shown, in which, in contrast to the first embodiment of Figure 1, a cooling rib 12 is provided over the entire length of the cooling channel 2 to increase the effective cooling surface.
  • the cooling fin 12 is provided approximately centrally with respect to the flow cross section of the cooling channel 2. In this way, the cooling channel 2 is divided in the flow direction into two flow areas, which are partially separated from each other by the cooling rib 12, so that the cooling effect is increased in the heat sink 1.
  • the downstream cooling fin 12 may have any shape.
  • the cooling fin may be provided in both sections 4, 5 of the cooling channel 2.

Abstract

The invention relates to a cooling arrangement for an electric machine comprising at least one cooling body (1) that has at least one cooling channel (2), said cooling channel (2) having a coolant inlet and a coolant outlet and comprising at least one first section (4) as a feed line and at least one second section (5) as a return line, thus providing at least one reversal of the flow direction of the coolant in the cooling channel (2).

Description

Kühlanordnunq für eine elektrische Maschine  Cooling arrangement for an electric machine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlanordnung für eine elektrische Maschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The present invention relates to a cooling arrangement for an electrical machine according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 199 50 660 A1 ist eine Kühlanordnung für einen Motor bekannt. Eine Kühlung der elektrischen Maschine ist erforderlich, um die Wärmeverluste der elektrischen Maschine, die sich im Betrieb ergeben, abführen zu können. Der Motor weist einen zylindrischen Motorgehäuseabschnitt auf, welcher von einem Hüllrohr umgeben ist und mit diesem einen seitlich durch ringförmig umlaufende Dichtmittel abgeschlossenen Kühlmantelraum bildet, der von einem Kühlmittel von einem Kühlmittelzufluss zu einem Kühlmittelabfluss durchströmbar ist. Somit tritt das Kühlmittel bezogen auf die Moterlängsachse an einem Ende in den Kühlmantelraum ein und an dem gegenüberliegenden Ende aus dem Kühlmantelraum wieder aus. For example, from the publication DE 199 50 660 A1 a cooling arrangement for a motor is known. Cooling of the electrical machine is required in order to be able to dissipate the heat losses of the electrical machine resulting in operation. The motor has a cylindrical motor housing section, which is surrounded by a cladding tube and forms with this a laterally closed by annular circumferential sealant cooling jacket space, which is traversed by a coolant from a coolant flow to a coolant outflow. Thus, the coolant enters the cooling jacket space at one end relative to the longitudinal axis of the engine and out of the cooling jacket space at the opposite end.
Es hat sich gezeigt, dass räumlich voneinander getrennte Eintrittsbereiche und Austrittsbereiche für das Kühlmedium eine konstruktiv aufwändigere Ausführung der Kühlanordnung erfordern. Insbesondere wenn mit der Kühlanordnung weitere Bauteile bzw. Komponenten gekühlt werden sollen. Zudem ergibt sich eine deutliche Einschränkung bezüglich der konstruktiven Freiheiten der Kühlanordnung, um insbesondere eine Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall zu ermöglichen. It has been shown that spatially separate inlet regions and outlet regions for the cooling medium require a structurally more complex design of the cooling arrangement. In particular, when with the cooling arrangement more components or components to be cooled. In addition, there is a clear limitation with respect to the constructive freedom of the cooling arrangement, in particular to allow adaptation to the particular application.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kühlanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welche insbesondere bezüglich der konstruktiven Ausgestaltung und der Kühleigenschaften weiter verbessert wird. The present invention is based on the object to propose a cooling arrangement of the type described above, which is further improved in particular with respect to the structural design and the cooling properties.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen. This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments will become apparent in particular from the dependent claims and the drawings.
Demzufolge wird eine Kühlanordnung beispielsweise für eine elektrische Maschine oder dergleichen vorgeschlagen, wobei die Kühlanordnung zumindest einen Kühlkörper oder Ähnliches aufweist, der zumindest einen Kühlkanal oder dergleichen umfasst. Der Kühlkanal weist zumindest einen Kühlmitteleintritt und zumindest einen Kühlmittelaustritt auf. Erfindungsgemäß umfasst der Kühlkanal zumindest einen als Hinführung bzw. Zuführung ausgebildeten Abschnitt oder Bereich und zumindest einen als Rückführung ausgebildeten Abschnitt oder Bereich, so dass in vorteilhafter Weise der Kühlmediumeintritt und der Kühlmediumaustritt direkt bzw. unmittelbar benachbart sind, da zwischen den beiden Abschnitten eine Strömungsrichtungsum- kehr des Kühlmedium in dem Kühlkanal erfolgt. Accordingly, a cooling arrangement is proposed for example for an electric machine or the like, wherein the cooling arrangement at least one Heatsink or the like having at least one cooling channel or the like. The cooling channel has at least one coolant inlet and at least one coolant outlet. According to the invention, the cooling channel comprises at least one section or region designed as a lead or feed and at least one section or region designed as a return, so that advantageously the cooling medium inlet and the cooling medium outlet are directly adjacent, since a flow direction change between the two sections occurs. swept the cooling medium in the cooling channel.
Aufgrund der Umkehr der Strömungsrichtung in dem Kühlkanal der erfindungsgemäßen Kühlanordnung ergeben sich sowohl konstruktive als auch funktionale Vorteile. Beispielsweise wird die axiale Länge des Kühlkörpers bezogen auf die Lauflänge des Kühlkanals quasi doppelt genutzt, da in die eine Richtung die Zuführung und in die andere Richtung die Rückführung des Kühlmedium erfolgt. Auf diese Weise wird nicht nur die Lauflänge, sondern auch die Zeit zur Wärmeübertragung deutlich vergrößert. Ein weiterer Vorteil der Strömungsrichtungsumkehr ergibt sich daraus, dass aufgrund der direkt benachbarten Übergabeorte des Kühlmediums besondere Freiheiten bezüglich der konstruktiven Gestaltung der erfindungsgemäßen Kühlanordnung realisiert werden, wodurch eine mögliche Anpassung an bestimmte Einbausituationen erheblich vereinfacht wird. Due to the reversal of the flow direction in the cooling channel of the cooling arrangement according to the invention, there are both constructive and functional advantages. For example, the axial length of the heat sink based on the running length of the cooling channel is used almost double, since in one direction, the supply and in the other direction, the return of the cooling medium. In this way, not only the run length, but also the time for heat transfer is significantly increased. Another advantage of the flow direction reversal arises from the fact that due to the directly adjacent transfer points of the cooling medium special liberties with respect to the structural design of the cooling arrangement according to the invention can be realized, whereby a possible adaptation to certain installation situations is considerably simplified.
Vorzugsweise wird als Kühlkörper eine zylindrische Form oder Ähnliches vorgesehen, wobei auch andere Formen möglich sind. Besonders vorteilhaft ist beispielsweise eine Form des Kühlkörpers als Hohlzylinder, bei der zum Beispiel am äußeren Umfang des Kühlkörpers der Kühlkanal in Form einer Wendel oder einer Schraubenfeder geführt ist. Bei den vorgenannten Formen des Kühlkanals ergibt sich eine besonders gleichmäßige Kühlwirkung über die Oberfläche des Kühlkörpers, um die erzeugte Wärme einer direkt mit dem Kühlkörper in Kontakt stehenden elektrischen Maschine optimal abzuführen. Preferably, a cylindrical shape or the like is provided as a heat sink, although other shapes are possible. For example, a shape of the heat sink is particularly advantageous as a hollow cylinder, in which, for example, the cooling channel is guided in the form of a helix or a helical spring on the outer circumference of the heat sink. In the abovementioned forms of the cooling channel, a particularly uniform cooling effect results over the surface of the heat sink in order to optimally dissipate the heat generated by an electric machine that is in direct contact with the heat sink.
Des Weiteren ergibt sich bei einem als Hohlzylinder ausgeführten Kühlkörper der erfindungsgemäßen Kühlanordnung der Vorteil, dass eine zu kühlende elektrische Maschine oder dergleichen in dessen Hohlraum auf einfachste Weise aufge- nommen werden kann, wobei der äußere Umfang des Hohlzylinders von einem entsprechend gesteigerten bzw. angepassten Gehäuse umgeben ist, so dass der an dem äußeren Umfang des Hohlzylinders vorgesehene Kühlkanal nach außen hin durch das Gehäuse begrenzt und damit abgedichtet ist. Es sind aber auch andere konstruktive Ausgestaltungen denkbar, bei denen ein möglichst direkter Kontakt zwischen der zu kühlenden elektrischen Maschine und dem Kühlkörper realisiert werden. Furthermore, in the case of a cooling body designed as a hollow cylinder, the cooling arrangement according to the invention has the advantage that an electrical machine or the like to be cooled can be mounted in its cavity in the simplest manner. can be taken, wherein the outer circumference of the hollow cylinder is surrounded by a correspondingly increased or adapted housing, so that the provided on the outer circumference of the hollow cylinder cooling channel is limited to the outside through the housing and thus sealed. But there are also other structural embodiments are conceivable in which the most direct contact between the electrical machine to be cooled and the heat sink can be realized.
Um den Zuführbereich und den Rückführbereich in dem Kühlkanal der Kühlanordnung zu realisieren, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die beiden Abschnitte oder Bereiche durch etwa zwei parallel zueinander verlaufende Wendeln oder dergleichen gebildet werden. Es sind auch spulenförmige Verläufe der benachbarten Abschnitte denkbar. Die Verläufe der Abschnitte können eine Konstante aber auch eine variable Steigung aufweisen. Vorzugsweise sind die Verläufe der beiden Abschnitte identisch ausgeführt bzw. korrespondieren, so dass das zugeführte Kühlmedium durch den ersten Abschnitt zum Beispiel über die gesamte axiale Länge des Kühlkörpers zugeführt und durch den daran anschließenden Abschnitt wieder zum Beispiel über die gesamte Länge des Kühlkörpers zurückgeführt wird, um einen gemeinsamen Übergabeort für das Kühlmedium an dem Kühlkörper zu realisieren. Somit wird als Kühlkörper quasi ein Gegen- stromspiral- bzw. -wendelkühlmantel zum Beispiel für elektrische Maschinen vorgesehen. In order to realize the feed region and the return region in the cooling channel of the cooling arrangement, it can be provided according to a preferred embodiment variant that the two sections or regions are formed by approximately two mutually parallel spirals or the like. Coil-shaped courses of the adjacent sections are also conceivable. The profiles of the sections can have a constant but also a variable gradient. Preferably, the courses of the two sections are identical or correspond, so that the supplied cooling medium is supplied through the first section, for example, over the entire axial length of the heat sink and returned through the adjoining section, for example, over the entire length of the heat sink, to realize a common transfer location for the cooling medium on the heat sink. Thus, a countercurrent spiral or spiral cooling jacket, for example for electrical machines, is quasi provided as the cooling body.
Zum Vergrößern der wirksamen Oberfläche des Kühlkanals können Rippenelemente oder dergleichen Elemente im Verlauf des Kühlkanals vorgesehen werden, so dass neben der bereits optimierten Lauflänge des Kühlkanals zusätzlich auch die wirksame Kühlfläche bei der erfindungsgemäßen Kühlanordnung optimiert wird. To increase the effective surface of the cooling channel rib elements or the like elements can be provided in the course of the cooling channel, so that in addition to the already optimized run length of the cooling channel also the effective cooling surface is optimized in the cooling arrangement according to the invention.
Die vorliegende Erfindung beansprucht nicht nur die vorgeschlagene Kühlanordnung mit dem erfindungsgemäß ausgestalteten Kühlkörper separat, sondern auch zusätzlich die Kühlanordnung im Bezug auf eine zu kühlende elektrische Maschine und ein die Kühlanordnung umgebenes Gehäuse oder dergleichen. Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert, in denen zwei mögliche Ausführungsvarianten beispielhaft angegeben sind. Es zeigen: The present invention claims not only separately the proposed cooling arrangement with the inventively designed cooling body, but also in addition the cooling arrangement with respect to an electric machine to be cooled and a housing surrounding the cooling arrangement or the like. Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to the drawings, in which two possible embodiments are given by way of example. Show it:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung; und Figure 1 is a schematic side view of a first possible embodiment of a cooling arrangement according to the invention; and
Figur 2 eine schematische Seitenansicht einer zweiten möglichen Ausführungsvariante der Kühlanordnung. Figure 2 is a schematic side view of a second possible embodiment of the cooling arrangement.
Figur 1 und Figur 2 zeigen exemplarisch mögliche Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung für eine elektrische Maschine. Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten umfasst die Kühlanordnung einen Kühlkörper 1 . Der Kühlkörper 1 ist beispielhaft als Hohlzylinder ausgebildet, der an seinem äußeren Umfang bzw. an seinem äußeren Mantel einen Kühlkanal 2 aufweist. Figure 1 and Figure 2 show examples of possible embodiments of a cooling arrangement according to the invention for an electrical machine. Regardless of the respective embodiments, the cooling arrangement comprises a heat sink 1. The heat sink 1 is exemplified as a hollow cylinder having a cooling channel 2 at its outer periphery or on its outer jacket.
Der zylindrisch ausgebildete Kühlkörper 1 kann in seinem im Inneren vorgesehenen Hohlraum bzw. Innenraum die zu kühlende elektrische Maschine aufnehmen, die jedoch nicht weiter in den Figuren dargestellt ist. Auf diese Weise ergibt sich ein direkter Kontakt zwischen der elektrischen Maschine und dem Kühlkörper 1 , um die in der elektrischen Maschine beispielsweise in der Wicklung oder dem Stator erzeugte Wärme über die erfindungsgemäße Kühlanordnung abzuführen. Der Kühlkörper 1 ist mit einem lediglich angedeuteten Gehäuse 3 umgeben, so dass der an dem Umfang des Kühlkörpers 1 verlaufene Kühlkanal 2 nach außen hin abgedichtet ist. In den Figuren ist das Gehäuse 3 jeweils der Einfachheit halber nur an einer Querschnittsseite angedeutet. The cylindrically shaped heat sink 1 can accommodate the electrical machine to be cooled in its cavity or interior provided in the interior, which however is not further illustrated in the figures. In this way, there is a direct contact between the electric machine and the heat sink 1 in order to dissipate the heat generated in the electrical machine, for example in the winding or the stator, via the cooling arrangement according to the invention. The heat sink 1 is surrounded by a merely indicated housing 3, so that the cooling channel 2 running on the circumference of the heat sink 1 is sealed to the outside. In the figures, the housing 3 is each indicated for simplicity only on a cross-sectional side.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Kühlkanal 2 einen ersten Abschnitt 4 als Zuleitung und einen zweiten Abschnitt 5 als Rückleitung aufweist, so dass der nicht weiter dargestellte Kühlmediumeintritt und der ebenfalls nicht weiter dargestellte Kühlmediumaustritt unmittelbar benachbart sind, da diese beispielsweise an einem Ende bezogen auf die Längsachse 6 des Kühlkörpers 1 bzw. der elektrischen Maschine angeordnet sind. Der an dem äußeren Umfang des Kühlkörpers 1 verlaufende Kühlkanal 2 mit seinen beiden Abschnitten 4, 5 ist wendeiförmig ausgeführt. Die beiden Abschnitte 4, 5 des Kühlkanals 2 erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des Kühlkörpers 1 , wobei das Ende 7 des ersten Abschnittes 4 mit dem Anfang 8 des zweiten Abschnittes 5 verbunden ist und somit die Strömungsumkehr des Kühlmediums ermöglicht. Dadurch sind die beiden Abschnitte 4 und 5 als zwei etwa parallel zueinander verlaufende Wendeln ausgebildet. Somit ist die Strömung des in dem ersten Abschnitt 4 enthaltenen Kühlmediums der Strömung des in dem zweiten Abschnitt 5 enthaltenen Kühlmediums entgegen gerichtet. Die Strömungsrichtungsumkehr an dem Ende 7 des ersten Abschnittes 4 bzw. an dem Anfang 8 des zweiten Abschnittes 5 ist durch einen Pfeil 9 angedeutet, wobei die Strömungsrichtung des Kühlmediums in dem ersten Abschnitt 4 durch einen Pfeil 10 und die Strömungsrichtung des Kühlmediums in dem zweiten Abschnitt 5 durch einen Pfeil 1 1 gekennzeichnet sind. According to the invention it is now provided that the cooling channel 2 has a first section 4 as a supply line and a second section 5 as a return line, so that the cooling medium inlet not shown and also not shown Kühlmediumaustritt are immediately adjacent, as these, for example, at one end based on the longitudinal axis 6 of the heat sink 1 and the electrical machine are arranged. The extending on the outer periphery of the heat sink 1 cooling channel 2 with its two sections 4, 5 is helical designed. The two sections 4, 5 of the cooling channel 2 extend over the entire axial length of the heat sink 1, wherein the end 7 of the first section 4 is connected to the beginning 8 of the second section 5 and thus allows the flow reversal of the cooling medium. As a result, the two sections 4 and 5 are formed as two helices running approximately parallel to one another. Thus, the flow of the cooling medium contained in the first section 4 is directed against the flow of the cooling medium contained in the second section 5. The flow direction reversal at the end 7 of the first section 4 or at the beginning 8 of the second section 5 is indicated by an arrow 9, wherein the flow direction of the cooling medium in the first section 4 by an arrow 10 and the flow direction of the cooling medium in the second section 5 are indicated by an arrow 1 1.
In Figur 2 ist die zweite mögliche Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Kühlanordnung dargestellt, bei der im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante gemäß Figur 1 eine Kühlrippe 12 über die gesamte Lauflänge des Kühlkanals 2 zur Vergrößerung der wirksamen Kühlfläche vorgesehen ist. Die Kühlrippe 12 ist bezogen auf den Strömungsquerschnitt des Kühlkanals 2 etwa mittig vorgesehen. Auf diese Weise wird der Kühlkanal 2 in Strömungsrichtung in zwei Strömungsbereiche aufgeteilt, die durch die Kühlrippe 12 bereichsweise voneinander getrennt sind, so dass die Kühlwirkung in dem Kühlkörper 1 erhöht wird. Die in Strömungsrichtung verlaufende Kühlrippe 12 kann beliebige Formen aufweisen. Vorzugsweise kann die Kühlrippe in beiden Abschnitten 4, 5 des Kühlkanals 2 vorgesehen sein. In Figure 2, the second possible embodiment of the cooling arrangement according to the invention is shown, in which, in contrast to the first embodiment of Figure 1, a cooling rib 12 is provided over the entire length of the cooling channel 2 to increase the effective cooling surface. The cooling fin 12 is provided approximately centrally with respect to the flow cross section of the cooling channel 2. In this way, the cooling channel 2 is divided in the flow direction into two flow areas, which are partially separated from each other by the cooling rib 12, so that the cooling effect is increased in the heat sink 1. The downstream cooling fin 12 may have any shape. Preferably, the cooling fin may be provided in both sections 4, 5 of the cooling channel 2.
Bezuqszeichen Kühlkörper Reference heatsink
Kühlkanal cooling channel
Gehäuse casing
erster Abschnitt des Kühlkanals first section of the cooling channel
zweiter Abschnitt des Kühlkanals second section of the cooling channel
Längsachse des Kühlkörpers Longitudinal axis of the heat sink
Ende des ersten Abschnittes End of the first section
Anfang des zweiten Abschnittes Beginning of the second section
Pfeil - Strömungsrichtungsumkehr des Kühlmediums Arrow - Direction of flow reversal of the cooling medium
Pfeil - Strömungsrichtung des Kühlmediums im ersten Abschnitt Pfeil - Strömungsrichtung des Kühlmediums im zweiten Abschnitt Kühlrippe Arrow - flow direction of the cooling medium in the first section arrow - flow direction of the cooling medium in the second section of the cooling fin

Claims

Patentansprüche claims
1 . Kühlanordnung für eine elektrische Maschine mit zumindest einem Kühlkörper (1 ), der zumindest einen Kühlkanal (2) aufweist, wobei der Kühlkanal (2) wenigstens einen Kühlmediumeintritt und einen Kühlmediumaustritt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (2) zumindest einen ersten Abschnitt (4) als Zuleitung und zumindest einen zweiten Abschnitt (5) als Rückleitung umfasst, sodass zumindest eine Strömungsrichtungsumkehr des Kühlmediums in dem Kühlkanal (2) vorgesehen ist. 1 . Cooling arrangement for an electric machine having at least one cooling body (1), which has at least one cooling channel (2), wherein the cooling channel (2) has at least one cooling medium inlet and one cooling medium outlet, characterized in that the cooling channel (2) has at least one first section ( 4) as a supply line and at least one second section (5) as a return line, so that at least one flow direction reversal of the cooling medium in the cooling channel (2) is provided.
2. Kühlanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte des Kühlkanals (2) zumindest teilweise etwa wendeiförmig am äußeren Umfang des etwa zylinderförmigen Kühlkörpers (1 ) verlaufen. 2. Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that the sections of the cooling channel (2) extend at least partially approximately helically on the outer circumference of the approximately cylindrical cooling body (1).
3. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Abschnitte (4, 5) des Kühlkanals (2) jeweils im Wesentlichen über die axiale Länge des Kühlkörpers (1 ) erstrecken, wobei das Ende (7) des ersten Abschnittes (4) mit dem Anfang (8) des zweiten Abschnittes zur Strömungsrichtungsumkehr des Kühlmediums verbunden ist. 3. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the two sections (4, 5) of the cooling channel (2) each extend substantially over the axial length of the heat sink (1), wherein the end (7) of the first section (4) is connected to the beginning (8) of the second section for the flow direction reversal of the cooling medium.
4. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmediumeintritt und der Kühlmediumaustritt unmittelbar benachbart an einem Ende des zylindrischen Kühlkörpers (1 ) angeordnet sind. 4. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling medium inlet and the cooling medium outlet immediately adjacent to one end of the cylindrical cooling body (1) are arranged.
5. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abschnitte (4, 5) des Kühlkanals (2) als zwei etwa parallel zueinander verlaufende Wendeln ausgebildet sind. 5. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the two sections (4, 5) of the cooling channel (2) are designed as two approximately mutually parallel helices.
6. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung des in dem ersten Abschnitt (4) enthaltenen Kühlmediums der Strömung des in dem zweiten Abschnitt (5) enthaltenen Kühlmediums entgegengerichtet ist. 6. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the flow of the cooling medium contained in the first section (4) is directed opposite to the flow of the cooling medium contained in the second section (5).
7. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Kühlkanal (2) zumindest eine Kühlrippe (12) aufweist. 7. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling channel (2) has at least one cooling rib (12).
8. Kühlanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (2) im Strömungsquerschnitt etwa mittig eine in Strömungsrichtung verlaufende Kühlrippe (12) zumindest bereichsweise bezogen auf die Lauflänge des Kühlkanals (2) aufweist. Has 8. Cooling arrangement according to claim 7, characterized in that the cooling channel (2) in the flow cross-section approximately centrally extending in the flow direction of a cooling fin (12) at least partially relative to the running length of the cooling channel (2).
9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (1 ) als Hohlzylinder ausgebildet ist, der von einem Gehäuse (3) umgeben ist, und dass der Hohlraum des Kühlkörpers (1 ) die zu kühlende elektrische Maschine aufnimmt. 9. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling body (1) is designed as a hollow cylinder, which is surrounded by a housing (3), and that the cavity of the heat sink (1) receives the electrical machine to be cooled.
PCT/EP2012/054868 2011-05-26 2012-03-20 Cooling arrangement for an electric machine WO2012159790A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011076529.8 2011-05-26
DE102011076529A DE102011076529A1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Cooling arrangement for an electric machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012159790A1 true WO2012159790A1 (en) 2012-11-29

Family

ID=45876750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/054868 WO2012159790A1 (en) 2011-05-26 2012-03-20 Cooling arrangement for an electric machine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011076529A1 (en)
WO (1) WO2012159790A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108667217A (en) * 2018-05-11 2018-10-16 湘潭大学 A kind of axial single slot is double L-shaped and runner reverse flow permanent magnet synchronous motor cooling system
CN110912321A (en) * 2018-09-17 2020-03-24 舍弗勒技术股份两合公司 Cooling jacket for a cooling device and cooling device for an electric machine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200365A1 (en) * 2018-01-11 2019-01-24 Engineering Center Steyr Gmbh & Co. Kg Cooling unit for cooling an electrical machine
DE102019132039A1 (en) * 2019-11-26 2021-05-27 Seg Automotive Germany Gmbh Cooling unit for an electrical machine and method for producing a cooling unit
DE102020107234A1 (en) 2020-03-17 2021-09-23 Seg Automotive Germany Gmbh Cooling unit for an electrical machine and method for producing a cooling unit
CN112610384B (en) * 2020-12-23 2022-05-10 重庆隆鑫通航发动机制造有限公司 Starting and launching all-in-one machine shell and starting and launching all-in-one machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4159740A (en) * 1977-08-29 1979-07-03 Amf Incorporated Direct expansion jacket for horizontal dough mixers
DE19950660A1 (en) 1999-04-19 2000-10-26 Dietz Motoren Gmbh & Co Kg Cooling arrangement for an electric motor consisting of a cylindrical outer jacket through which a coolant liquid circulates
JP2010206993A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Daikin Ind Ltd Motor
CN101924414A (en) * 2010-08-06 2010-12-22 永济新时速电机电器有限责任公司 Cutter motor and shield machine
DE102010025650A1 (en) * 2009-07-03 2011-01-05 Fanuc Ltd. Cooling device for cooling electrical motor utilized as spindle motor for driving spindle shaft in machine tool, has ducts arranged in lateral manner adjacent to each other so that ducts do not overlap in mutual manner

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4159740A (en) * 1977-08-29 1979-07-03 Amf Incorporated Direct expansion jacket for horizontal dough mixers
DE19950660A1 (en) 1999-04-19 2000-10-26 Dietz Motoren Gmbh & Co Kg Cooling arrangement for an electric motor consisting of a cylindrical outer jacket through which a coolant liquid circulates
JP2010206993A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Daikin Ind Ltd Motor
DE102010025650A1 (en) * 2009-07-03 2011-01-05 Fanuc Ltd. Cooling device for cooling electrical motor utilized as spindle motor for driving spindle shaft in machine tool, has ducts arranged in lateral manner adjacent to each other so that ducts do not overlap in mutual manner
CN101924414A (en) * 2010-08-06 2010-12-22 永济新时速电机电器有限责任公司 Cutter motor and shield machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108667217A (en) * 2018-05-11 2018-10-16 湘潭大学 A kind of axial single slot is double L-shaped and runner reverse flow permanent magnet synchronous motor cooling system
CN110912321A (en) * 2018-09-17 2020-03-24 舍弗勒技术股份两合公司 Cooling jacket for a cooling device and cooling device for an electric machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011076529A1 (en) 2012-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012159790A1 (en) Cooling arrangement for an electric machine
EP2645544B1 (en) Electric machine with efficient internal cooling
EP1810389B1 (en) Electric motor
DE102016110658A1 (en) Cooling housing for an electric motor
WO2006106086A1 (en) Electric machine comrpising a housing for liquid cooling
WO2019002291A1 (en) Electrical machine, in particular for a vehicle
WO2018114099A1 (en) Cooling jacket housing, in particular for an electric machine
EP2834906B1 (en) Electrical machine
WO2020216507A1 (en) Electric machine with torque support in the housing
WO2012156104A1 (en) Cooling jacket for electric motors
WO2021115895A1 (en) Stator housing for an electrical machine, electrical machine for a vehicle, and vehicle
DE102018130516A1 (en) Rotor shaft
EP3070815A1 (en) Stator with thermal connection of vent tubes
DE102018212794A1 (en) Coolant management element, cooling system and electrical machine
DE102017221805A1 (en) Electric machine, in particular for a vehicle
DE102015212442A1 (en) Cooling jacket arrangement for an electric motor and electric drive with the cooling jacket arrangement
DE102018203939B4 (en) Stator for an electrical machine and method for producing a stator for an electrical machine
DE102018104131A1 (en) Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement
DE20317814U1 (en) Electric motor for providing a coolant facility, has end plates for holding a casing lining and cooling channels in end plates to control coolant
DE102016214495A1 (en) Electrically heatable honeycomb body for exhaust gas treatment with a plurality of heating elements
DE102019212651A1 (en) Multifunctional housing of a water-cooled car electric motor
DE102018130557A1 (en) Rotor shaft for a rotor of an electric motor
WO2000051764A1 (en) Casting chamber, especially for die-casting metals
WO2016169695A1 (en) Heat sink for an electric machine and method for producing said heat sink
DE102016201691A1 (en) Liquid-cooled electric machine for a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12710232

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12710232

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1