WO2021099057A1 - Luftzuführvorrichtung - Google Patents

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WO2021099057A1
WO2021099057A1 PCT/EP2020/079772 EP2020079772W WO2021099057A1 WO 2021099057 A1 WO2021099057 A1 WO 2021099057A1 EP 2020079772 W EP2020079772 W EP 2020079772W WO 2021099057 A1 WO2021099057 A1 WO 2021099057A1
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WO
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air supply
magnet
supply device
cooling
rotor shaft
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PCT/EP2020/079772
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French (fr)
Inventor
Jochen Wessner
Felix FOERSTER
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • the invention relates to an air supply device with an electromotive drive which comprises a rotor with at least one magnet, and with a cooling device.
  • the object of the invention is to improve an air supply device with an electromotive drive, which comprises a rotor with at least one magnet, and with a cooling device, in particular with regard to its efficiency and / or its service life.
  • an air supply device with an electric motor drive which comprises a rotor with at least one magnet, and with a cooling device
  • the object is achieved in that the cooling device has a cooling channel geometry through which a cooling medium flows on the outside of the magnet.
  • the air supply device is preferably a compressor which is driven by an electric motor in order to supply air to a fuel cell in a fuel cell system.
  • the air supply device comprises at least one impeller with which air is compressed becomes.
  • the impeller is attached to one end of the rotor.
  • the impeller driven by the rotor can be rotated about an axis of rotation.
  • the axis of rotation of the rotor with the impeller defines an axial direction.
  • the term axial used in the following refers to this axis of rotation.
  • Axial means in the direction or parallel to the axis of rotation.
  • Analog means radial across the axis of rotation.
  • the cooling medium is preferably air.
  • the cooling channel geometry comprises at least one cavity which is delimited radially on the inside by the magnet. This can significantly improve the rotor cooling. Via the cooling channel geometry, the cooling medium can be brought into areas in which an undesirably large amount of heat is generated when the air supply device is in operation. By optimizing the cooling, the thermal load on the electric motor drive can be reduced. As an alternative or in addition, the electrical current permissible during operation of the air supply device can be increased by the more efficient cooling.
  • a preferred exemplary embodiment of the air supply device is characterized in that the cooling channel geometry comprises at least one axial cooling channel for guiding the flow of the cooling medium along the magnet.
  • the cooling channel can run along the outside of the magnet in the axial direction. However, the cooling channel can also run obliquely and / or curved on the outside of the magnet, deviating from the exact axial direction.
  • a plurality of axial cooling channels are particularly advantageously arranged distributed uniformly over a circumference of the magnet.
  • Another preferred exemplary embodiment of the air supply device is characterized in that the cooling channel is delimited by a recess which is provided on the outside of the magnet.
  • the recess has the shape of an arc of a circle, for example in cross section.
  • the cooling channel is delimited by a recess which is provided on the inside of a bandage which surrounds the magnet.
  • the bandage is essentially straight in shape Circular cylinder jacket.
  • the recess on the inside of the bandage has, for example, the shape of an arc in cross section. In this way, an effective cooling channel geometry can be created with little constructional and manufacturing effort.
  • the bandage is connected at its axial ends to rotor shaft sections.
  • the rotor shaft sections together with the bandage represent a rotor shaft.
  • the magnet is arranged between the rotor shaft sections within the bandage.
  • a rotor coil for example, is arranged outside the drum.
  • the connection between the bandage and the rotor shaft sections is advantageously designed to be coolant-tight.
  • the rotor shaft sections each comprise at least one cooling medium channel which is fluidically connected to the cooling channel geometry.
  • the cooling medium channel is designed, for example, as a central bore in the respective rotor shaft section. Sufficient cooling medium, in particular air, can be transported to and from the cooling channel geometry via the central cooling medium channel with little manufacturing effort.
  • the rotor shaft sections each comprise at least one passage opening for the cooling medium at their ends facing away from one another. Cooling medium is advantageously supplied via one of the passage openings. Cooling medium is advantageously discharged via the other passage opening. In this way, a sufficient flow of cooling medium through the rotor shaft sections and the cooling channel geometry can be ensured in a simple manner.
  • the magnet is arranged in the axial direction between two disk bodies, each of which includes at least one through hole that is in fluid connection with the cooling channel geometry. So becomes a allows faster transport of the cooling medium between the rotor shaft sections and the cooling channel geometry on the outside of the magnet.
  • the disk bodies are arranged in the axial direction between the magnet and the rotor shaft sections.
  • the bandage is arranged radially outside the disc body.
  • the fluid connection comprises at least one shoulder on a surface of one of the disk bodies facing the magnet. This ensures the transport of the cooling medium from the at least one through hole in the disk bodies to the cooling channel geometry on the outside of the magnet.
  • the invention further relates to a magnet, a bandage, a rotor shaft section and / or a disk body for an air supply device described above.
  • the named parts can be traded separately.
  • the invention optionally also relates to a fuel cell system with an air supply device described above.
  • FIG. 1 shows an air supply device with an electromotive drive which comprises a rotor with magnets, in a longitudinal section;
  • FIG. 2 shows a cross section through the magnet and a bandage surrounding it with a cooling channel geometry according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a representation similar to that in FIG. 2 with a cooling channel geometry according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a disk body of the air supply device from FIG. 1 alone in a side view.
  • an air supply device 1 with an electric motor drive 2 is shown in longitudinal section.
  • the air supply device 1 is used in a fuel cell system (not shown) to supply air to a fuel cell.
  • Fuel cell systems are known per se, for example from the German patent application DE 10 2012 224052 A1.
  • the air supply device 1 is designed in particular as an air compressor.
  • the electromotive drive 2 of the air supply device 1 comprises a rotor 3 with a rotor shaft 4.
  • the rotor shaft 4 comprises two rotor shaft sections 5,
  • impeller 7, 8 is attached to the air supply device 6, at whose ends facing away from each other an impeller 7, 8 is attached.
  • the two impellers 7, 8 are designed as compressor wheels. But it is also possible that only one of the impellers 7, 8 is designed as a compressor wheel, whereas the other impeller
  • the rotor shaft 4 comprises a magnet 9 between the two rotor shaft sections 5, 6.
  • the magnet 9, together with the rotor shaft sections 5, 6 and the running wheels 7, 8, is rotatably driven about an axis of rotation 14.
  • the magnet 9 is surrounded radially on the outside by a bandage 10.
  • the bandage 10 has the shape of a straight circular cylinder jacket. At its opposite ends, the bandage 10 is firmly connected to the rotor shaft sections 5, 6.
  • a disk body 11 is arranged in the axial direction between the rotor shaft section 5 and the magnet 9.
  • a disk body 12 is arranged in the axial direction between the magnet 9 and the rotor shaft section 6.
  • the disk bodies 11, 12 are arranged inside the bandage 10 in the radial direction.
  • a cooling device 13 serves to cool the rotor 3.
  • the cooling device 13 comprises a cooling channel geometry 20 in an intermediate space 17 between the magnet 9 and the bandage 10; 30, which is shown in FIGS.
  • An arrow 15 in FIG. 1 indicates that a cooling medium, in particular in the form of air, is supplied for cooling purposes.
  • the supplied air passes through a passage opening 18 at the end of the rotor shaft 4 on the left in FIG. 1 into a cooling medium channel 19 in the rotor shaft section 5.
  • the cooling medium channel 19 extends from the passage opening 18 to a central cavity 54 at the right end of the rotor shaft section 5 in FIG.
  • a cooling medium channel 59 extends from the central cavity 55 to a passage opening 58 on the right end of the rotor shaft 4 in FIG an arrow 16 indicates the exiting air, which represents the cooling medium.
  • FIGS. 2 and 3 two exemplary embodiments of a cooling channel geometry 20; 30 shown.
  • the two cooling channel geometries shown in FIGS. 2 and 3; 30 can also be combined with one another.
  • the cooling channel geometry 20 shown in cross section through the magnet 9 and the bandage 10 in FIG. 2 comprises a total of eight recesses 21 which are provided radially on the outside of the magnet 9.
  • the recess 21 has the shape of an arc of a circle.
  • the total of eight recesses 21 serve to form eight cooling channels 22.
  • the cooling channels 22 are delimited radially on the outside by the bandage 10.
  • the cooling channel geometry 30 shown in cross section through the magnet 9 and the bandage 10 in FIG. 3 comprises a total of four recesses 31 inside the bandage 10.
  • the recess 31 has the shape of a circular arc.
  • the total of four recesses 31 serve to represent a total of four cooling channels 32.
  • the cooling channels 32 are delimited radially on the inside by the magnet 9.
  • FIG. 4 the disk body 12 from FIG. 1 is shown in a side view. In the side view it can be seen that the disk body 12 comprises a total of four through holes 41, which allow the passage of cooling medium, in particular air.
  • the through holes 41 like the cooling channels 22, 32 of the cooling channel geometry 20; 30, as shown in FIGS. 2 and 3, arranged distributed uniformly over a circumference.
  • a shoulder 40 enables fluid to pass through, as can be seen in FIG.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftzuführvorrichtung (1) mit einem elektromotorischen Antrieb (2), der einen Rotor (3) mit mindestens einem Magneten (9) umfasst, und mit einer Kühleinrichtung (13). Um die Luftzuführvorrichtung (1), insbesondere im Hinblick auf ihren Wirkungsgrad und/oder ihre Lebensdauer, zu verbessern, weist die Kühleinrichtung (13) außen an dem Magneten (9) eine von einem Kühlmedium durchströmte Kühlkanalgeometrie auf.

Description

Beschreibung
Titel
Luftzuführvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Luftzuführvorrichtung mit einem elektromotorischen Antrieb, der einen Rotor mit mindestens einem Magneten umfasst, und mit einer Kühleinrichtung.
Stand der Technik
Aus dem amerikanischen Patent US 10,069,154 B2 ist eine Luftzuführvorrichtung mit einem elektromotorischen Antrieb bekannt, der einen Rotor mit einem Magnetabschnitt umfasst, der zwischen zwei Wellenlagerabschnitten angeordnet ist, und mit einer Kühleinrichtung.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Luftzuführvorrichtung mit einem elektromotorischen Antrieb, der einen Rotor mit mindestens einem Magneten umfasst, und mit einer Kühleinrichtung, insbesondere im Hinblick auf ihren Wirkungsgrad und/oder ihre Lebensdauer, zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einer Luftzuführvorrichtung mit einem elektromotorischen Antrieb, der einen Rotor mit mindestens einem Magneten umfasst, und mit einer Kühleinrichtung, dadurch gelöst, dass die Kühleinrichtung außen an dem Magneten eine von einem Kühlmedium durchströmte Kühlkanalgeometrie aufweist. Bei der Luftzuführvorrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Verdichter, der mit einem Elektromotor angetrieben wird, um einer Brennstoffzelle in einem Brennstoffzellensystem Luft zuzuführen. Die Luftzuführvorrichtung umfasst mindestens ein Laufrad, mit dem Luft verdichtet wird. Das Laufrad ist an einem Ende des Rotors angebracht. Das durch den Rotor angetriebene Laufrad ist um eine Drehachse drehbar. Die Drehachse des Rotors mit dem Laufrad definiert eine axiale Richtung. Der im Folgenden verwendete Begriff axial bezieht sich auf diese Drehachse. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse. Analog bedeutet radial quer zur Drehachse. Bei dem Kühlmedium handelt es sich vorzugsweise um Luft. Die Kühlkanalgeometrie umfasst mindestens einen Hohlraum, der radial innen von dem Magneten begrenzt wird. Dadurch kann die Rotorkühlung deutlich verbessert werden. Über die Kühlkanalgeometrie kann das Kühlmedium gezielt in Bereiche gebracht werden, in denen im Betrieb der Luftzuführvorrichtung unerwünscht viel Wärme entsteht. Durch die Optimierung der Kühlung kann die thermische Belastung des elektromotorischen Antriebs reduziert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der im Betrieb der Luftzuführvorrichtung zulässige elektrische Strom durch die effizientere Kühlung erhöht werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Luftzuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanalgeometrie mindestens einen axialen Kühlkanal zur Strömungsführung des Kühlmediums an dem Magneten entlang umfasst. Der Kühlkanal kann außen an dem Magneten entlang in axialer Richtung verlaufen. Der Kühlkanal kann aber auch von der exakten axialen Richtung abweichend schräg und/oder gekrümmt außen an dem Magneten entlang verlaufen. Besonders vorteilhaft sind mehrere axiale Kühlkanäle über einen Umfang des Magneten gleichmäßig verteilt angeordnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Luftzuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal von einer Ausnehmung begrenzt ist, die außen an dem Magneten vorgesehen ist. So kann auf einfache Art und Weise ohne großen konstruktiven oder fertigungstechnischen Aufwand eine effiziente Kühlung des Rotors sichergestellt werden. Die Ausnehmung hat zum Beispiel im Querschnitt die Gestalt eines Kreisbogens.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Luftzuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal von einer Ausnehmung begrenzt ist, die innen an einer Bandage vorgesehen ist, die den Magneten umgibt. Die Bandage hat zum Beispiel im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels. Die Ausnehmung innen an der Bandage hat im Querschnitt zum Beispiel die Gestalt eines Kreisbogens. So kann mit einem geringen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand eine wirksame Kühlkanalgeometrie geschaffen werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Luftzuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bandage an ihren axialen Enden mit Rotorwellenabschnitten verbunden ist. Die Rotorwellenabschnitte stellen mit der Bandage eine Rotorwelle dar. Innerhalb der Bandage ist der Magnet zwischen den Rotorwellenabschnitten angeordnet. Außerhalb der Bandage ist zum Beispiel eine Rotorspule angeordnet. Die Verbindung zwischen der Bandage und den Rotorwellenabschnitten ist vorteilhaft kühlmediumdicht ausgeführt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Luftzuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwellenabschnitte jeweils mindestens einen Kühlmediumkanal umfassen, derfluidisch mit der Kühlkanalgeometrie verbunden ist. Der Kühlmediumkanal ist zum Beispiel als zentrale Bohrung in dem jeweiligen Rotorwellenabschnitt ausgeführt. Über den zentralen Kühlmediumkanal kann mit geringem fertigungstechnischen Aufwand ausreichend Kühlmedium, insbesondere Luft, zu der Kühlkanalgeometrie hin und davon weg transportiert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Luftzuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwellenabschnitte an ihren einander abgewandten Enden jeweils mindestens eine Durchtrittsöffnung für das Kühlmedium umfassen. Über eine der Durchtrittsöffnungen wird vorteilhaft Kühlmedium zugeführt. Über die andere Durchtrittsöffnung wird vorteilhaft Kühlmedium abgeführt. So kann auf einfache Art und Weise eine ausreichende Kühlmediumströmung durch die Rotorwellenabschnitte und die Kühlkanalgeometrie sichergestellt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Luftzuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet in axialer Richtung zwischen zwei Scheibenkörpern angeordnet ist, die jeweils mindestens ein Durchgangsloch umfassen, das in Fluidverbindung mit der Kühlkanalgeometrie steht. So wird ein schneller Transport des Kühlmediums zwischen den Rotorwellenabschnitten und der Kühlkanalgeometrie außen an dem Magneten ermöglicht. Die Scheibenkörper sind in axialer Richtung zwischen dem Magneten und den Rotorwellenabschnitten angeordnet. Radial außerhalb der Scheibenkörper ist die Bandage angeordnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Luftzuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung mindestens einen Absatz auf einer dem Magneten zugewandten Fläche eines der Scheibenkörper umfasst. Dadurch wird der Transport des Kühlmediums von dem mindestens einen Durchgangsloch in den Scheibenkörpern zu der Kühlkanalgeometrie außen an dem Magneten sichergestellt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Magneten, eine Bandage, einen Rotorwellenabschnitt und/oder einen Scheibenkörper für eine vorab beschriebene Luftzuführvorrichtung. Die genannten Teile sind separat handelbar.
Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Brennstoffzellensystem mit einer vorab beschriebenen Luftzuführvorrichtung.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Es zeigen:
Figur 1 eine Luftzuführvorrichtung mit einem elektromotorischen Antrieb, der einen Rotor mit Magneten umfasst, im Längsschnitt;
Figur 2 einen Querschnitt durch den Magneten und einer diese umgebenden Bandage mit einer Kühlkanalgeometrie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; Figur 3 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 2 mit einer Kühlkanalgeometrie gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
Figur 4 einen Scheibenkörper der Luftzuführvorrichtung aus Figur 1 alleine in einer Seitenansicht.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist eine Luftzuführvorrichtung 1 mit einem elektromotorischen Antrieb 2 im Längsschnitt dargestellt. Die Luftzuführvorrichtung 1 dient in einem (nicht dargestellten) Brennstoffzellensystem dazu, einer Brennstoffzelle Luft zuzuführen. Brennstoffzellensysteme an sich sind bekannt, zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 224052 Al. Die Luftzuführvorrichtung 1 ist insbesondere als Luftverdichter ausgeführt.
Der elektromotorische Antrieb 2 der Luftzuführvorrichtung 1 umfasst einen Rotor 3 mit einer Rotorwelle 4. Die Rotorwelle 4 umfasst zwei Rotorwellenabschnitte 5,
6, an deren einander abgewandten Enden jeweils ein Laufrad 7, 8 angebracht ist. Je nach Ausführung der Luftzuführvorrichtung 1 sind die beiden Laufräder 7, 8 als Verdichterräder ausgeführt. Es ist aber auch möglich, dass nur eines der Laufräder 7, 8 als Verdichterrad ausgeführt ist, wohingegen das andere Laufrad
7, 8 als Turbinenlaufrad ausgeführt ist.
Die Rotorwelle 4 umfasst zwischen den beiden Rotorwellenabschnitten 5, 6 einen Magneten 9. Der Magnet 9 ist zusammen mit den Rotorwellenabschnitten 5, 6 und den Laufrädern 7, 8 um eine Drehachse 14 drehbar angetrieben. Radial außen ist der Magnet 9 von einer Bandage 10 umgeben. Die Bandage 10 hat die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels. An ihren entgegengesetzten Enden ist die Bandage 10 fest mit den Rotorwellenabschnitten 5, 6 verbunden.
Ein Scheibenkörper 11 ist in axialer Richtung zwischen dem Rotorwellenabschnitt 5 und dem Magneten 9 angeordnet. Ein Scheibenkörper 12 ist in axialer Richtung zwischen dem Magneten 9 und dem Rotorwellenabschnitt 6 angeordnet. In radialer Richtung sind die Scheibenkörper 11, 12 innerhalb der Bandage 10 angeordnet. Eine Kühleinrichtung 13 dient zur Kühlung des Rotors 3. Die Kühleinrichtung 13 umfasst in einem Zwischenraum 17 zwischen dem Magneten 9 und der Bandage 10 eine Kühlkanalgeometrie 20; 30, die in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist.
Durch einen Pfeil 15 ist in Figur 1 angedeutet, dass zu Kühlzwecken ein Kühlmedium, insbesondere in Form von Luft, zugeführt wird. Die zugeführte Luft gelangt durch eine Durchtrittsöffnung 18 an dem in Figur 1 linken Ende der Rotorwelle 4 in einen Kühlmediumkanal 19 in dem Rotorwellenabschnitt 5.
Der Kühlmediumkanal 19 erstreckt sich von der Durchtrittsöffnung 18 bis in einen zentralen Hohlraum 54 an dem in Figur 1 rechten Ende des Rotorwellenabschnitts 5. Über den Scheibenkörper 11 gelangt die zugeführte Luft in den Zwischenraum 17 mit der Kühlkanalgeometrie.
Über den Scheibenkörper 12 gelangt die Luft dann in einen zentralen Hohlraum 55 an dem in Figur 1 linken Ende des Rotorwellenabschnitts 6. Ein Kühlmediumkanal 59 erstreckt sich von dem zentralen Hohlraum 55 zu einer Durchtrittsöffnung 58 an dem in Figur 1 rechten Ende der Rotorwelle 4. Durch einen Pfeil 16 ist die austretende Luft, die das Kühlmedium darstellt, angedeutet.
In den Figuren 2 und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele einer Kühlkanalgeometrie 20; 30 dargestellt. Die beiden in den Figuren 2 und 3 dargestellten Kühlkanalgeometrien 20; 30 können auch miteinander kombiniert werden.
Die in Figur 2 im Querschnitt durch den Magneten 9 und die Bandage 10 dargestellte Kühlkanalgeometrie 20 umfasst insgesamt acht Ausnehmungen 21, die radial außen an dem Magneten 9 vorgesehen sind. Die Ausnehmung 21 hat die Gestalt eines Kreisbogens. Die insgesamt acht Ausnehmungen 21 dienen zur Ausbildung von acht Kühlkanälen 22. Die Kühlkanäle 22 werden radial außen von der Bandage 10 begrenzt.
Die in Figur 3 im Querschnitt durch den Magneten 9 und die Bandage 10 dargestellte Kühlkanalgeometrie 30 umfasst insgesamt vier Ausnehmungen 31 innen in der Bandage 10. Die Ausnehmung 31 hat die Gestalt eines Kreisbogens. Die insgesamt vier Ausnehmungen 31 dienen zur Darstellung von insgesamt vier Kühlkanälen 32. Die Kühlkanäle 32 werden radial innen von dem Magneten 9 begrenzt. In Figur 4 ist der Scheibenkörper 12 aus Figur 1 in einer Seitenansicht gezeigt. In der Seitenansicht sieht man, dass der Scheibenkörper 12 insgesamt vier Durchgangslöcher 41 umfasst, die den Durchtritt von Kühlmedium, insbesondere Luft, ermöglichen. Die Durchgangslöcher 41 sind, ebenso wie die Kühlkanäle 22, 32 der Kühlkanalgeometrie 20; 30, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist, gleichmäßig über einen Umfang verteilt angeordnet. An ihren dem Magneten 9 zugewandten Seiten der Scheibenkörper 11,12 ermöglicht jeweils ein Absatz 40 den Durchtritt von Fluid, wie man in Figur 1 sieht.

Claims

Ansprüche
1. Luftzuführvorrichtung (1) mit einem elektromotorischen Antrieb (2), der einen Rotor (3) mit mindestens einem Magneten (9) umfasst, und mit einer Kühleinrichtung (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (13) außen an dem Magneten (9) eine von einem Kühlmedium durchströmte Kühlkanalgeometrie (20;30) aufweist.
2. Luftzuführvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanalgeometrie (20;30) mindestens einen axialen Kühlkanal (22;32) zur Strömungsführung des Kühlmediums an dem Magneten (9) entlang umfasst.
3. Luftzuführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (22 von einer Ausnehmung (21) begrenzt ist, die außen an dem Magneten (9) vorgesehen ist.
4. Luftzuführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (32) von einer Ausnehmung (31) begrenzt ist, die innen an einer Bandage (10) vorgesehen ist, die den Magneten (9) umgibt.
5. Luftzuführvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandage (10) an ihren axialen Enden mit Rotorwellenabschnitten (5,6) verbunden ist.
6. Luftzuführvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwellenabschnitte (5,6) jeweils mindestens einen Kühlmediumkanal (19;59) umfassen, der fluidisch mit der Kühlkanalgeometrie (20;30) verbunden ist.
7. Luftzuführvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwellenabschnitte (5,6) an ihren einander abgewandten Enden jeweils mindestens eine Durchtrittsöffnung (18;58) für das Kühlmedium umfassen.
8. Luftzuführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (9) in axialer Richtung zwischen zwei Scheibenkörpern (11,12) angeordnet ist, die jeweils mindestens ein Durchgangsloch (41) umfassen, das in Fluidverbindung mit der Kühlkanalgeometrie (20;30) steht.
9. Luftzuführvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung mindestens einen Absatz (40) auf einer dem Magneten (9) zugewandten Fläche eines der Scheibenkörper (11,12) umfasst.
10. Magnet (9), Bandage (10), Rotorwellenabschnitt (5,6) und/oder Scheibenkörper (11,12) für eine Luftzuführvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2020/079772 2019-11-18 2020-10-22 Luftzuführvorrichtung WO2021099057A1 (de)

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