CN113300529A - 一种电机水冷用机壳 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电机水冷用机壳，其包括：壳体，其具有放置安装电机的安装区域；设于所述壳体内并环绕所述安装区域的流道结构，其内设有环绕安装区域的水冷流道，且水冷流道在环绕安装区域时呈弯折式延伸，利用水冷流道内的冷却水对所述流道结构、壳体以及安装区域进行降温；进水口设于壳体上并与水冷流道连通；出水口设于所述壳体上并与所述水冷流道连通。由于其壳体内的流道结构具有弯折延伸并环绕电机安装区域的水冷流道，增加了水冷流道内部空间与流道结构的接触面积，实现在水冷流道内流动的冷却液可高效地与流道结构进行热量交换，并进一步地将与壳体进行热量交换，最终实现带走电机所传递至壳体及其内部的热量，实现对电机的高效降温。
Description
技术领域
本申请涉及电机领域，特别涉及一种电机水冷用机壳。
背景技术
新能源汽车对电机重量、体积和功率密度要求较高。但较高的功率密度对电机的散热效果提出了更高的技术要求。
相关技术中，新能源汽车的电机主要冷却方式为水冷，具体为在电机机壳的空腔内设置多道沿轴向布设的水道，通过冷却液经过水道，对机壳进行热量交换实现降温。
但是，上述相关技术中轴向水道越密压力损失越大，同时存在轴向水道中冷却液的流速不同；轴向水道稀疏会导致电机散热不均匀。轴向水管与内外壁呈线接触，冷却效果存在局限性。
发明内容
本申请实施例提供一种电机水冷用机壳，以解决相关技术中水道结构在使用过程中导致其内冷却液对电机的冷却效果存在局限性的问题。
为达到上述目的，本申请提供了一种电机水冷用机壳，采用如下技术方案：
一种电机水冷用机壳，其包括：
壳体，其内具有供电机安装的安装区域；
设于所述壳体内并环绕所述安装区域的流道结构，其内设有环绕所述安装区域的水冷流道，且所述水冷流道在环绕所述安装区域时呈弯折式延伸，利用所述水冷流道内的冷却水对所述流道结构、所述壳体以及所述安装区域进行降温；
进水口，其设于所述壳体上并与所述水冷流道连通；
出水口，其设于所述壳体上并与所述水冷流道连通。
一些实施例中，所述水冷流道两侧内壁上均间隔成型有多条水槽，所述水槽之间延伸方向一致，以使所述水冷流道两侧内壁形成弯折式结构。
一些实施例中，所述水冷流道包括：
间隔布设的多个第一流道，所述第一流道之间相互平行；
设于相邻两个所述第一流道之间的第二流道，所述第一流道两侧的所述第二流道分别设于所述第一流道的两端。
一些实施例中，所述第一流道延伸方向平行于所述流道结构的轴向，并延伸至所述流道结构轴向方向上的两端；
所述第二流道沿所述壳体周向延伸并连接两相邻所述第一流道的端部。
一些实施例中，所述第一流道的两侧内壁上设有所述水槽，且其上所述水槽延伸方向与其一致，其上所述水槽两端分别延伸至所述第一流道的两端。
一些实施例中，所述流道结构与所述水冷流道一致，呈在周向延伸的同时在其轴向上往复弯折的弯折式流道结构。
一些实施例中，所述水冷流道的两端相邻，所述进水口与所述出水口分别连通所述水冷流道的两端。
一些实施例中，所述水冷流道两侧的所述水槽呈交错布设。
一些实施例中，所述水冷流道连接有进水管与出水管，所述进水管与所述出水管延伸至所述壳体外，所述进水口与所述出水口分别为所述进水管与所述出水管的端部敞口。
一些实施例中，所述流道结构采用高压铸造一体成型制得。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种电机水冷用机壳，由于其壳体内的流道结构具有弯折延伸并环绕电机安装区域的水冷流道，增加了水冷流道内部空间与流道结构的接触面积，使得通过进水口、出水口实现在水冷流道内流动的冷却液可充分、高效地与流道结构进行热量交换，并进一步地将与壳体进行热量交换，最终实现带走电机所传递至壳体及其内部的热量，实现对电机的高效降温。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的电机壳体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的流道结构示意图；
图3为本申请实施例提供的水冷流道结构示意图；
图4为本申请实施例提供的流道结构内冷却液流动方向主视图。
图中：
1、壳体；10、安装区域；
2、流道结构；20、水冷流道；201、第一流道；202、第二流道；203、凹槽；21、水槽；
3、进水口；30、进水管；
4、出水口；40、出水管。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种电机水冷用机壳，其能解决相关技术中水道结构在使用过程中导致其内冷却液对电机的冷却效果存在局限性的问题。
参照图1，一种电机水冷用机壳，其包括壳体1、流道结构2、进水口3以及出水口4。其中，壳体1具有放置安装电机的安装区域10；流道结构2设于所述壳体1内并环绕所述安装区域10，其内设有环绕所述安装区域10的水冷流道20，且所述水冷流道20在环绕所述安装区域10时呈弯折式延伸，利用所述水冷流道20内的冷却水对所述流道结构2、所述壳体1以及所述安装区域10进行降温；进水口3设于所述壳体1上并与所述水冷流道20连通；出水口4则设于所述壳体1上并与所述水冷流道20连通。
具体的，流道结构2内设置的水冷流道20在环绕安装区域10的同时其在延伸时呈弯折延伸，增加了水冷流道20内部空间与流道结构2的接触面积，使得通过进水口3、出水口4实现在水冷流道20内流动的冷却液可充分、高效地与流道结构2进行热量交换，并进一步地将与壳体1进行热量交换，最终实现带走电机所传递至壳体1及其内部的热量，实现对电机的高效降温。
进一步地，参照图2与图3，所述水冷流道20两侧内壁上均间隔成型有多条水槽21，所述水槽21之间延伸方向一致，以使所述水冷流道20两侧内壁形成弯折式结构。
在本实施例中，水冷流道20两侧的流道结构2外壁等间隔设有向水冷流道20内凹陷的凹槽203，各凹槽203之间延伸方向一致，流道结构2内相邻两凹槽203之间即形成水槽21，同时即使水冷流道20两侧的流道结构2呈弯折式结构。凹槽203形状具体为半圆柱形，但在其余实施例中可选择其他形状，如三棱柱、波浪形等形状结构，实现有效增大凹槽203在水冷流道20内所形成结构的表面积。
具体的，水槽21使水冷流道20同流道结构2之间的接触面积扩大，进而在其内流动的冷却液可将更加充分的同流道结构2进行热量交换，即对流道结构2进行降温，最终实现对其所环绕的电机安装区域10进行降温处理。
进一步的，参照图2，所述水冷流道20包括第一流道201与第二流道202。其中，第一流道201间隔布设多个，且所述第一流道201之间相互平行；第二流道202则设于相邻两个所述第一流道201之间，所述第一流道201两侧的所述第二流道202分别设于所述第一流道201的两端。
进一步的，参照图2，所述第一流道201延伸方向平行于所述流道结构2的轴向，并延伸至所述流道结构2轴向方向上的两端；
所述第二流道202沿所述壳体1周向延伸并连接两相邻所述第一流道201的端部。
具体的，参照图2与图4，第一流道201在流道结构2内沿轴向布设，第二流道202连接相邻两第一流道201的两端，实现所构成的水冷流道20在流道结构2内呈“S”形布设，且水冷流道20将在流道结构2内跨越流道结构2轴向的两端，使在其内流动的冷却水所经过、接触的流道结构2面积更大，实现充分地进行热量交换，即对流道结构2进行高效的降温，最终实现对所环绕安装区域10内的电机进行高效降温。
进一步地，参照图3，所述第一流道201的两侧内壁上设有所述水槽21，且其上所述水槽21延伸方向与其一致，其上所述水槽21两端分别延伸至所述第一流道201的两端。
具体的，水槽21设置于长度跨度较大的第一流道201内，实现冷却液在第一流道201内进行流通时可充分的进行热量交换。
进一步地，所述流道结构2与所述水冷流道20一致，呈在周向延伸的同时在其轴向上往复弯折的弯折式流道结构2。
具体的，弯折式流道结构2体积相对于完整环状流道式结构，材料成本更低的同时，其降温效率也将得到增加，进而实现后续可对壳体1以及安装区域10内的电机进行快速降温。
进一步地，参照图2，所述水冷流道20的两端相邻，所述进水口3与所述出水口4分别连通所述水冷流道20的两端。
具体的，水冷流道20两端相邻，即本实施例中呈环形布设的水冷流道20在沿周向环绕安装区域10时，在周向上具有最远的水冷流道20长度，进而冷却液可较久的在水冷流道20内流动，实现与流道结构2进行较彻底的热量交换，提高本申请所提供电机水冷用机壳结构的降温效果。
进一步地，参照图3，所述水冷流道20两侧的所述水槽21呈交错布设。
具体的，水冷流道20两侧内壁上的水槽21交错布设，使水冷流道20的两侧壁之间形成“S”形结构，进而能够有效的减少水冷流道20内对冷却液的流动阻力，同时增加了水冷流道20的表面积，提高冷却效果。
进一步地，参照图2，所述水冷流道20连接有进水管30与出水管40，所述进水管30与所述出水管40延伸至所述壳体1外，所述进水口3与所述出水口4分别为所述进水管30与所述出水管40的端部敞口。
具体的，通过延伸至壳体1外的进水管30与出水管40，实现进水口3与出水口4均处于壳体1外，进而后续安装与连接时可更加方便的进行密封，实现降低密封泄露问题出现，并并省去分体式机壳内外水套的安装时间，节约时间和成本。
进一步的，所述流道结构2采用高压铸造一体成型制得。
具体的，实现流道结构2内各区域材料的各项性能基本一致，同时利用该方式可更加快速的得到具有内部水冷流道20的流道结构2，便于实际运用时的生产加工以及保障所得流道结构2的冷却效果。
本申请的工作原理及有益效果为：流道结构2内设置的水冷流道20在环绕安装区域10的同时其在延伸时呈弯折延伸，增加了水冷流道20内部空间与流道结构2的接触面积，使得通过进水口3、出水口4实现在水冷流道20内流动的冷却液可充分、高效地与流道结构2进行热量交换，并进一步地将与壳体1进行热量交换，最终实现带走电机所传递至壳体1及其内部的热量，实现对电机的高效降温。同时，水冷流道20内设置水槽21，使水冷流道20同流道结构2之间的接触面积扩大，进而在其内流动的冷却液可将更加充分的同流道结构2进行热量交换，即对流道结构2进行降温，最终实现对其所环绕的电机安装区域10进行降温处理。
在本申请的描述中，需要理解的是，附图中“X”的正向代表右方，相应地，“X”的反向代表左方；“Y”的正向代表前方，相应地，“Y”的反向代表后方；“Z”的正向代表上方，相应地，“Z”的反向代表下方，术语“X”、“Y”、“Z”等指示的方位或位置关系为基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电机水冷用机壳，其特征在于，其包括：
壳体(1)，其内具有供电机安装的安装区域(10)；
设于所述壳体(1)内并环绕所述安装区域(10)的流道结构(2)，其内设有环绕所述安装区域(10)的水冷流道(20)，且所述水冷流道(20)在环绕所述安装区域(10)时呈弯折式延伸，利用所述水冷流道(20)内的冷却水对所述流道结构(2)、所述壳体(1)以及所述安装区域(10)进行降温；
进水口(3)，其设于所述壳体(1)上并与所述水冷流道(20)连通；
出水口(4)，其设于所述壳体(1)上并与所述水冷流道(20)连通。
2.根据权利要求1所述的电机水冷用机壳结构，其特征在于，所述水冷流道(20)两侧内壁上均间隔成型有多条水槽(21)，所述水槽(21)之间延伸方向一致，以使所述水冷流道(20)两侧内壁形成弯折式结构。
3.根据权利要求2所述的电机水冷用机壳结构，其特征在于，所述水冷流道(20)包括：
间隔布设的多个第一流道(201)，所述第一流道(201)之间相互平行；
设于相邻两个所述第一流道(201)之间的第二流道(202)，所述第一流道(201)两侧的所述第二流道(202)分别设于所述第一流道(201)的两端。
4.根据权利要求3所述的电机水冷用机壳结构，其特征在于，
所述第一流道(201)延伸方向平行于所述流道结构(2)的轴向，并延伸至所述流道结构(2)轴向方向上的两端；
所述第二流道(202)沿所述壳体(1)周向延伸并连接两相邻所述第一流道(201)的端部。
5.根据权利要求4所述的电机水冷用机壳结构，其特征在于，所述第一流道(201)的两侧内壁上设有所述水槽(21)，且其上所述水槽(21)延伸方向与其一致，其上所述水槽(21)两端分别延伸至所述第一流道(201)的两端。
6.根据权利要求4所述的电机水冷用机壳结构，其特征在于，所述流道结构(2)与所述水冷流道(20)一致，呈在周向延伸的同时在其轴向上往复弯折的弯折式流道结构(2)。
7.根据权利要求6所述的电机水冷用机壳结构，其特征在于，所述水冷流道(20)的两端相邻，所述进水口(3)与所述出水口(4)分别连通所述水冷流道(20)的两端。
8.根据权利要求2所述的电机水冷用机壳结构，其特征在于，所述水冷流道(20)两侧的所述水槽(21)呈交错布设。
9.根据权利要求1-7任意一所述的电机水冷用机壳结构，其特征在于，所述水冷流道(20)连接有进水管(30)与出水管(40)，所述进水管(30)与所述出水管(40)延伸至所述壳体(1)外，所述进水口(3)与所述出水口(4)分别为所述进水管(30)与所述出水管(40)的端部敞口。
10.根据权利要求1-7任意一所述的电机水冷用机壳结构，其特征在于，所述流道结构(2)采用高压铸造一体成型制得。
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