CN214314874U - 一种液冷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种液冷电机，包括：机壳，机壳的壁内设有液冷流道，机壳上成对设有通风道；循环风路外壳，与机壳的外壁固定连接，并与机壳配合形成外风道；风机；和散热件，与机壳的外壁相接。风机驱使气体在机壳的内部与外风道之间循环流动，气体在机壳的内部流动时带走机壳内部各结构上的热量，气体在外风道内流动时将热量转移给散热件，热量最终由液冷流道内的冷却液吸收。在上述过程中，散热件上的热量通过液冷流道背向壳体内部一侧的内壁传递给冷却液，从而使液冷流道背向壳体内部一侧的内壁得到了有效的利用，充分发挥了冷却液的冷却作用。

Description

一种液冷电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种液冷电机。

背景技术

液冷电机一般在壳体内设置通道，利用冷却液在壳体内的通道对流换热带走壳体上的热量，从而对安装在壳体内的定子和定子绕组进行散热。

冷却液的冷却效果与换热面积直接相关，但在现有的液冷电机中，冷却液主要通过通道朝向壳体内部一侧的内壁与定子换热，通道背向壳体内部一侧的内壁得不到有效的利用，无法充分发挥冷却液的冷却作用，存在一定程度的浪费。

实用新型内容

为了解决现有技术中冷却液通道背向壳体内部一侧的内壁得不到有效的利用，无法充分发挥冷却液的冷却作用，存在一定程度的浪费的问题，本实用新型的目的是提供一种液冷电机。

本实用新型提供如下技术方案：

一种液冷电机，包括：

机壳，所述机壳的壁内设有液冷流道，所述机壳上成对设有通风道，两个所述通风道分别位于所述液冷流道沿所述机壳轴线方向的两侧；

循环风路外壳，与所述机壳的外壁固定连接，并与所述机壳配合形成外风道，所述外风道通过所述通风道与所述机壳的内部连通；

风机，用于驱使气体在所述机壳的内部与所述外风道之间循环流动；和

散热件，与所述机壳的外壁相接，用于将所述外风道内的气体的热量传递给所述机壳。

作为对所述液冷电机的进一步可选的方案，所述机壳的外壁上设有至少一个导热平面，所述散热件与所述导热平面对应设置，所述散热件包括第一传热板，所述第一传热板与所述导热平面贴合，所述第一传热板上设有多个第二传热板，多个所述第二传热板均与所述机壳的径线平行，并与所述导热平面垂直，各个所述第二传热板沿自身的法线方向排列。

作为对所述液冷电机的进一步可选的方案，所述第一传热板和所述第二传热板均采用导热材料。

作为对所述液冷电机的进一步可选的方案，所述第一传热板和所述第二传热板均为平板热管，或者，所述第一传热板和所述第二传热板均为真空导热板。

作为对所述液冷电机的进一步可选的方案，所述散热件为铲片式散热器，或者插片式散热器，或者铝挤型材式散热器，或者铸造式散热器。

作为对所述液冷电机的进一步可选的方案，所述散热件与所述机壳之间设有导热层。

作为对所述液冷电机的进一步可选的方案，所述导热层采用导热硅脂，或者导热垫，或者液态金属。

作为对所述液冷电机的进一步可选的方案，所述机壳的壁内预埋有盘管，所述盘管的内腔形成所述液冷流道。

作为对所述液冷电机的进一步可选的方案，所述机壳包括本体和护套，所述本体的外侧壁上开设有凹槽，所述护套包覆于所述本体外，并配合所述凹槽形成所述液冷流道。

作为对所述液冷电机的进一步可选的方案，所述风机为离心鼓风机，或者轴流风机。

本实用新型的实施例具有如下有益效果：

风机驱使气体在机壳的内部与外风道之间循环流动，气体在机壳的内部流动时带走机壳内部各结构上的热量，气体在外风道内流动时将热量转移给散热件，热量最终由液冷流道内的冷却液吸收。在上述过程中，散热件上的热量通过液冷流道背向壳体内部一侧的内壁传递给冷却液，从而使液冷流道背向壳体内部一侧的内壁得到了有效的利用，充分发挥了冷却液的冷却作用。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的一种液冷电机的半剖图；

图2示出了本实用新型实施例2提供的一种液冷电机的半剖图；

图3示出了本实用新型实施例2提供的一种液冷电机中散热件的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例3提供的一种液冷电机中导热层的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-机壳；110-液冷流道；120-通风道；130-径向轴承；140-轴向轴承；200-循环风路外壳；300-风机；400-散热件；410-第一传热板；420-第二传热板；500-导热层；600-转子；610-推力盘；700-定子；710-定子绕组。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供一种液冷电机，在工作过程中能够对内部结构进行冷却降温，不易发生故障。液冷电机包括机壳100、循环风路外壳200、风机300和散热件400。

具体地，机壳100呈筒状，机壳100的内壁上固定有两个径向轴承130和两个轴向轴承140。两个径向轴承130分别位于机壳100内壁沿轴线方向的两端部，径向轴承130上转动架设有转子600。

转子600的轴线与机壳100的轴线重合，转子600一端从机壳100的端面穿出，作为输出端，转子600的另一端则通过焊接等方式固定有推力盘610。推力盘610与转子600垂直，并位于两个轴向轴承140之间。当转子600受到轴向力时，通过推力盘610压于轴向轴承140上，借助轴向轴承140保持轴向力平衡。

机壳100的内侧壁上固定连接有定子700，定子700位于机壳100沿轴线方向的中部，并环绕转子600设置。此外，定子700上还嵌设有定子绕组710。

机壳100的侧壁内设有液冷流道110，液冷流道110位于机壳100沿轴线方向的中部，与定子700正对。

机壳100上成对设置有通风道120，且通风道120和液冷流道110沿机壳100的轴线方向排列，两个通风道120分别位于液冷流道110的两侧。

具体地，循环风路外壳200通过焊接或者栓接等方式与机壳100的外壁固定连接。循环风路外壳200配合机壳100形成外风道，外风道通过两个通风道120与机壳100的内部连通。

具体地，风机300设置在外风道内。风机300启动后，能够驱使气体在机壳100的内部与外风道之间循环流动。

具体地，散热件400与机壳100的外壁相接，且散热件400设置在机壳100沿轴线方向的中部，与液冷流道110正对。

使用时，风机300驱使气体在机壳100的内部与外风道之间循环流动，气体在机壳100的内部流动时带走机壳100内部各结构上的热量，气体在外风道内流动时将热量转移给散热件400，热量最终由液冷流道110内的冷却液吸收。

在上述过程中，散热件400上的热量通过液冷流道110背向壳体内部一侧的内壁传递给冷却液，从而使液冷流道110背向壳体内部一侧的内壁得到了有效的利用，充分发挥了冷却液的冷却作用。

此外，对于尺寸相同但功率不同的液冷电机而言，其内部结构在工作过程中产热的多少也存在区别。此时，改变循环风路外壳200沿机壳100径线方向上的长度，同时改变散热件400的大小，即可确保散热件400具有足够的换热面积与气体进行热交换，而不必改变机壳100的结构，从而节省了设计成本和模具成本等。

实施例2

请一并参阅图2和图3，本实施例提供一种液冷电机，在工作过程中能够对内部各结构进行冷却降温，避免各结构过热后发生故障。液冷电机包括机壳100、循环风路外壳200、风机300和散热件400。

具体地，机壳100呈筒状，其轴线水平，机壳100的内壁上固定有两个径向轴承130和两个轴向轴承140。两个径向轴承130分别位于机壳100内壁沿轴线方向的两端部，径向轴承130上转动架设有转子600。

转子600的轴线与机壳100的轴线重合，转子600一端从机壳100的端面穿出，作为输出端，转子600的另一端则设有推力盘610。推力盘610通过焊接等方式固定在转子600上，推力盘610与转子600垂直，并位于两个轴向轴承140之间。当转子600受到轴向力时，通过推力盘610压于轴向轴承140上，借助轴向轴承140保持轴向力平衡。

机壳100的内侧壁上固定连接有定子700，定子700位于机壳100沿轴线方向的中部，并环绕转子600设置，与转子600间隙配合。此外，定子700上还嵌设有定子绕组710。

机壳100的侧壁内设有液冷流道110，液冷流道110位于机壳100沿轴线方向的中部，与定子700正对。在本实施例中，机壳100的壁内预埋有盘管。盘管呈螺旋形，盘管的内腔即为液冷流道110。

在本申请的另一实施例中，机壳100由本体和护套组成。本体的外侧壁上开设有凹槽，且凹槽呈螺旋形。护套包覆于本体外，护套两端通过摩擦搅拌焊等方式与本体固定连接，护套配合凹槽形成液冷流道110。

机壳100上成对设置有通风道120，且通风道120和液冷流道110沿机壳100的轴线方向排列，两个通风道120分别位于液冷流道110的两侧。其中一个通风道120作为进风口，另一个通风道120则作为出风口。

具体地，循环风路外壳200通过焊接或者栓接等方式与机壳100的外壁固定连接，循环风路外壳200配合机壳100形成外风道。机壳100的内部、出风口、外风道和进风口依次连通，形成循环风路，机壳100内部的气体则通过出风口进入外风道，外风道内的气体通过进风口进入机壳100的内部。

具体地，风机300设置在外风道内。风机300启动后，能够驱使气体在机壳100的内部与外风道之间循环流动。在本实施例中，风机300与机壳100的外侧壁栓接固定，并设置在进风口处。

在本申请的另一实施例中，风机300也可以通过栓接、卡接等方式固定在循环风路外壳200的内壁上。

在本实施例中，风机300采用离心鼓风机。

在本申请的另一实施例中，风机300也可以采用轴流风机。

具体地，散热件400与机壳100的外壁相接，并设置在机壳100沿轴线方向的中部，与液冷流道110正对。

机壳100的外壁上设有至少一个导热平面，且导热平面与定子700的轴线平行，散热件400与导热平面对应设置。在本实施例中，导热平面的数量为一个，并设置在机壳100的顶面上。在本申请的另一实施例中，导热平面也可以设置在机壳100的前、后侧面上。

在本实施例中，散热件400由一块第一传热板410和多块第二传热板420组成。第一传热板410与导热平面贴合，第二传热板420则设置在第一传热板410背向导热平面的一侧。第二传热板420均与机壳100的径线平行，并与导热平面垂直，各个第二传热板420沿自身的法线方向排列。

在本实施例中，机壳100、第一传热板410和第二传热板420可以是一体浇铸成型或者挤压成型，也可以单独制作，然后焊接或者栓接固定。

在本实施例中，第一传热板410和第二传热板420均采用导热材料制成，如铜、铝合金或者陶瓷等。

在本申请的另一实施例中，第一传热板410和第二传热板420也可以采用平板热管。

在本申请的又一实施例中，第一传热板410和第二传热板420还可以采用真空导热板。

在本申请的另一实施例中，散热件400也可以采用铲片式散热器、插片式散热器、铝挤型材式散热器或者铸造式散热器，直接安装在机壳100上。

使用时，风机300驱使气体在循环风路内循环流动。气体在机壳100的内部流动时带走转子600、定子700和定子绕组710上的热量，气体在外风道内流动时将热量转移给第二传热板420。热量进一步在第二传热板420、第一传热板410和导热平面之间传递，最终由液冷流道110内的冷却液吸收。

在上述过程中，散热件400上的热量通过液冷流道110背向壳体内部一侧的内壁传递给冷却液，从而使液冷流道110背向壳体内部一侧的内壁得到了有效的利用，充分发挥了冷却液的冷却作用。循环风路外壳200、风机300和散热件400的结构简单，成本低，且可靠性高。

此外，对于尺寸相同但功率不同的液冷电机而言，其内部结构在工作过程中产热的多少也存在区别。以导热平面设置在机壳100的顶面为例，改变循环风路外壳200的高度，同时改变第二传热板420的高度，即可确保第二传热板420具有足够的换热面积与气体进行热交换，而不必改变机壳100的结构，从而节省了设计成本和模具成本等。

实施例3

请参阅图4，与实施例2的不同之处在于，散热件400与导热平面之间还设有导热层500。

导热层500可以采用导热硅脂、导热垫或者液态金属等，能够增强散热件400与机壳100之间的传热效果。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种液冷电机，其特征在于，包括：

机壳，所述机壳的壁内设有液冷流道，所述机壳上成对设有通风道，两个所述通风道分别位于所述液冷流道沿所述机壳轴线方向的两侧；

循环风路外壳，与所述机壳的外壁固定连接，并与所述机壳配合形成外风道，所述外风道通过所述通风道与所述机壳的内部连通；

风机，用于驱使气体在所述机壳的内部与所述外风道之间循环流动；和

散热件，与所述机壳的外壁相接，用于将所述外风道内的气体的热量传递给所述机壳。

2.根据权利要求1所述的液冷电机，其特征在于，所述机壳的外壁上设有至少一个导热平面，所述散热件与所述导热平面对应设置，所述散热件包括第一传热板，所述第一传热板与所述导热平面贴合，所述第一传热板上设有多个第二传热板，多个所述第二传热板均与所述机壳的径线平行，并与所述导热平面垂直，各个所述第二传热板沿自身的法线方向排列。

3.根据权利要求2所述的液冷电机，其特征在于，所述第一传热板和所述第二传热板均采用导热材料。

4.根据权利要求2所述的液冷电机，其特征在于，所述第一传热板和所述第二传热板均为平板热管，或者，所述第一传热板和所述第二传热板均为真空导热板。

5.根据权利要求1所述的液冷电机，其特征在于，所述散热件为铲片式散热器，或者插片式散热器，或者铝挤型材式散热器，或者铸造式散热器。

6.根据权利要求1所述的液冷电机，其特征在于，所述散热件与所述机壳之间设有导热层。

7.根据权利要求6所述的液冷电机，其特征在于，所述导热层采用导热硅脂，或者导热垫，或者液态金属。

8.根据权利要求1所述的液冷电机，其特征在于，所述机壳的壁内预埋有盘管，所述盘管的内腔形成所述液冷流道。

9.根据权利要求1所述的液冷电机，其特征在于，所述机壳包括本体和护套，所述本体的外侧壁上开设有凹槽，所述护套包覆于所述本体外，并配合所述凹槽形成所述液冷流道。

10.根据权利要求1所述的液冷电机，其特征在于，所述风机为离心鼓风机，或者轴流风机。

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