一种盘式电机冷却结构

技术领域

本发明涉及盘式电机散热技术领域，特别涉及一种盘式电机冷却结构。

背景技术

为了提高盘式电机的工作效率，必需给盘式电机设计冷却系统。冷却系统主要分两种，一种是风冷，另一种是液冷。相比于风冷，液冷的效率更高。现有液冷系统主要采用外部冷却方式，即冷却液与被冷却部件间接接触，冷却效率低，影响盘式电机的使用寿命。

因此，如何延长盘式电机的使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种盘式电机冷却结构，以延长盘式电机的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供一种盘式电机冷却结构，包括：

定子铁芯，所述定子铁芯具有多个定子单体；

定子壳体，所述定子壳体密封所述定子铁芯，所述定子壳体与所述定子铁芯的外部围成第一腔体，所述定子壳体与所述定子铁芯的内部围成第二腔体，所述定子壳体上设置有进液通道、出液通道、进液口、出液口、喷液口和回液口，所述进液通道连通所述进液口和所述喷液口，所述出液通道连通所述出液口与所述回液口；

设置在所述定子铁芯的外部与所述定子壳体之间的第一阻隔板和第二阻隔板，所述第一阻隔板和所述第二阻隔板将所述第一腔体隔绝为第一冷却通道和第二冷却通道，所述第一冷却通道与所述出液口连通，所述第二冷却通道与所述回液口连通；

设置在所述定子单体上的第一线圈和第二线圈，相邻的所述定子单体上的所述第一线圈紧密配合，相邻的所述定子单体上的所述第二线圈紧密配合；

介于所述第一线圈和所述第二线圈之间的分隔板，相邻的所述定子单体之间具有连通所述第一腔体和所述第二腔体的第三冷却通道。

本发明其中一个实施例中，所述分隔板包括第一分隔板和第二分隔板，其中，所述第一分隔板设置在所述定子单体的外部，所述第二分隔板设置在所述定子单体的内部。

本发明其中一个实施例中，所述第一分隔板的宽度小于所述定子单体的外部的宽度。

本发明其中一个实施例中，所述第一分隔板固定在所述第一线圈和所述第二线圈上。

本发明其中一个实施例中，所述第二分隔板的宽度小于所述定子单体的内部的宽度。

本发明其中一个实施例中，所述第二分隔板固定在所述第一线圈和所述第二线圈上。

本发明其中一个实施例中，所述定子壳体包括定子外壳、定子内壳、前定子板和后定子板，所述定子外壳定子铁芯介于所述定外壳与所述定子内壳之间，所述前定子板设置在所述定子外壳的第一端面，所述后定子板设置在所述定子外壳的第二端面，且所述定子外壳、所述定子铁芯的外部、所述前定子板和所述后定子板形成所述第一腔体；所述定子内壳、所述定子铁芯的内部、所述前定子板和所述后定子板形成所述第二腔体。

本发明其中一个实施例中，所述进液口、所述出液口、所述喷液口和所述回液口中的一个或多个设置在所述定子外壳、所述定子内壳、所述前定子板或所述后定子板上。

本发明其中一个实施例中，所述喷液口的数量为多个，每个所述喷液口与所述定子单体的中部相对应。

本发明其中一个实施例中，所述定子铁芯为分段铁芯。

采用本发明的盘式电机冷却结构，液体冷媒由进液口进入至进液通道，并通过喷油口进入第一冷却通道；进入第一冷却通道中的液体冷媒与定子铁芯的外部的第一线圈和第二线圈进行热交换，然后再进入第三冷却通道，并与第三冷通道所对应的定子单体上的第一线圈和第二线圈进行热交换，然后进入至第二腔体中，位于第二腔体中的液体冷媒与定子铁芯内部的第一线圈和第二线圈进行热交换，再通过第三通道，并与第三冷通道所对应的定子单体上的第一线圈和第二线圈进行热交换，然后进入至第二冷却通道，进入第二冷却通道中的液体冷媒与定子铁芯的外部的第一线圈和第二线圈进行热交换，并再通过回液口进入出液通道，并由出液口流出。可见，上述过程中液体冷媒能够充分与定子铁芯、第一线圈和第二线圈等核心产热部件直接接触热交换，从而提高了盘式电机的散热效率，延长了盘式电机的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种盘式电机冷却结构的立体结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种盘式电机冷却结构的局部放大示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种盘式电机冷却结构的爆炸结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种盘式电机冷却结构的原理示意图。

其中：100为定子铁芯、200为定子壳体、300为第一阻隔板、400为第二阻隔板、500为第一线圈、600为第二线圈、700为分隔板、800为第一腔体、900为第二腔体、101为定子单体、201为进液口、202为出液口、203为进液通道、204为出液通道、205为喷液口、206为回液口、701为第一分隔板、702为第二分隔板、801为第一冷却通道、802为第二冷却通道；

200-1为定子外壳、200-2为定子内壳、200-3为前定子板、200-4为后定子板。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种盘式电机冷却结构，以延长盘式电机的使用寿命。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，本发明公开的盘式电机冷却结构包括定子铁芯100、定子壳体200、第一阻隔板300、第二阻隔板400、第一线圈500、第二线圈600和分隔板700，其中，定子铁芯100具有多个定子单体101；定子壳体200密封定子铁芯100，定子壳体200与定子铁芯100的外部围成第一腔体800，定子壳体200与定子铁芯100的内部围成第二腔体900，定子壳体200上设置有进液通道203、出液通道204、进液口201、出液口202、喷液口205和回液口206，进液通道203连通进液口201和喷液口205，出液通道204连通出液口202与回液口206；第一阻隔板300和第二阻隔板400设置在定子铁芯100的外部与定子壳体200之间，第一阻隔板300和第二阻隔板400将第一腔体800隔绝为第一冷却通道801和第二冷却通道802，第一冷却通道801与出液口202连通，第二冷却通道802与回液口206连通；第一线圈500和第二线圈600设置在定子单体101上，相邻的定子单体101上的第一线圈500紧密配合，相邻的定子单体101上的第二线圈600紧密配合；分隔板700介于第一线圈500和第二线圈600之间，相邻的定子单体101之间具有连通第一腔体800和第二腔体900的第三冷却通道。

采用本发明的盘式电机冷却结构，液体冷媒由进液口201进入至进液通道203，并通过喷油口进入第一冷却通道801；进入第一冷却通道801中的液体冷媒与定子铁芯100的外部的第一线圈500和第二线圈600进行热交换，然后再进入第三冷却通道，并与第三冷通道所对应的定子单体101上的第一线圈500和第二线圈600进行热交换，然后进入至第二腔体900中，位于第二腔体900中的液体冷媒与定子铁芯100内部的第一线圈500和第二线圈600进行热交换，再通过第三通道，并与第三冷通道所对应的定子单体101上的第一线圈500和第二线圈600进行热交换，然后进入至第二冷却通道802，进入第二冷却通道802中的液体冷媒与定子铁芯100的外部的第一线圈500和第二线圈600进行热交换，并再通过回液口206进入出液通道204，并由出液口202流出。可见，上述过程中液体冷媒能够充分与定子铁芯100、第一线圈500和第二线圈600等核心产热部件直接接触热交换，从而提高了盘式电机的散热效率，延长了盘式电机的使用寿命。

上述分隔板700的作用是将分隔第一线圈500和第二线圈600，使得第一线圈500、第二线圈600和定子单体101之间形成第三冷却通道，通过第三冷却通道对第三冷却通道周边的定子单体101、第一线圈500和第二线圈600等核心产热部件进行散热。其中，第一线圈500和第二线圈600的厚度可以相等也可以不相等，为了提高定子铁芯100的冷却效果，第一线圈500和第二线圈600的厚度相等。

为了减少分隔板700的占用体积，增加第三冷却通道的截面积，定子单体101、第一线圈500和第二线圈600与第三冷却通道的接触面积。分隔板700包括第一分隔板701和第二分隔板702，其中，第一分隔板701设置在定子单体101的外部，第二分隔板702设置在定子单体101的内部。第一分隔板701和第二分隔板702为立方体结构，只要能够将第一线圈500和第二线圈600分隔开的结构均可以理解为分隔板700。

第一分隔板701的宽度大于、等于小于定子单体101的外部的宽度。只要使得相邻的定子单体101之间形成第三冷却通道，均在本发明的保护范围内。可选的第一分隔板701的宽度小于定子单体101的外部的宽度，不仅能够减少第一分隔板701的耗材，还可以增加定子单体101与第三冷却通道的有效接触面积。

第一分隔板701固定在第一线圈500和第二线圈600上，或者第一分隔板701固定在定子单体101上，其中，实现第一分隔板701固定在第一线圈500、第二线圈600或定子单体101的上的形式可以为粘结。

第二分隔板702的宽度大于、等于小于定子单体101的内部的宽度。只要使得相邻的定子单体101之间形成第三冷却通道，均在本发明的保护范围内。可选的第二分隔板702的宽度小于定子单体101的外部的宽度，不仅能够减少第二分隔板702的耗材，还可以增加定子单体101与第三冷却通道的有效接触面积。

第二分隔板702固定在第一线圈500和第二线圈600上，或者第二分隔板702固定在定子单体101上，其中，实现第二分隔板702固定在第一线圈500、第二线圈600或定子单体101的上的形式可以为粘结。

需要说明的是，厚度和宽度可以这样理解，以定子铁芯100整体说明，定子铁芯100的轴向为厚度，定子铁芯100周面为宽度，定子单体101的厚度为轴向上定子单体101的上端面与下端面之间的距离，定子单体101的宽度为定子单体101两个侧面之间的距离，由于定子单体101为类似梯形结构，靠近定子铁芯100的轴心处的定子单体101的两个侧面之间的距离较小，远离定子铁芯100的轴心处的定子单体101的两个侧面之间的距离较大。

定子壳体200的作用是安装定子铁芯100，其中，定子壳体200包括定子外壳200-1、定子内壳200-2、前定子板200-3和后定子板200-4，定子铁芯100介于定外壳与定子内壳200-2之间，前定子板200-3设置在定子外壳200-1的第一端面，后定子板200-4设置在定子外壳200-1的第二端面，且定子外壳200-1、定子铁芯100的外部、前定子板200-3和后定子板200-4形成第一腔体800；定子内壳200-2、定子铁芯100的内部、前定子板200-3和后定子板200-4形成第二腔体900。以上仅仅是定子壳体200的其中一种结构形式，只要能够实现密封定子铁芯100的结构均可作为定子壳体200，本发明实施例此处不做具体描述。

在上述结构中，进液口201、出液口202、喷液口205和回液口206中的一个或多个设置在定子外壳200-1、定子内壳200-2、前定子板200-3或后定子板200-4上。此处可以理解为，进液口201、出液口202、喷液口205和回液口206可同时设置在定子外壳200-1上，或者同时设置在定子内壳200-2上，或者同时设置在前定子板200-3上，或者同时设置在后定子板200-4上；进液口201、出液口202、喷液口205和回液口206中的两个同时设置在定子外壳200-1上，或者同时设置在定子内壳200-2上，或者同时设置在前定子板200-3上，或者同时设置在后定子板200-4上；进液口201、出液口202、喷液口205和回液口206中的三个同时设置在定子外壳200-1上，或者同时设置在定子内壳200-2上，或者同时设置在前定子板200-3上，或者同时设置在后定子板200-4上。当然，进液口201、出液口202、喷液口205和回液口206还可以跨部件设置，例如，进液通道203的一部分设置定子外壳200-1上，进液通道203的一部分设置在前定子板200-3上，出液通道204的一部分设置在定子外壳200-1上，出液通道204的一部分设置在前定子板200-3上。图示中，进液口201、出液口202、喷液口205和回液口206均设置在定子外壳200-1上。

本发明其中一个实施例中，喷液口205的数量为多个，每个喷液口205与定子单体101的中部相对应；或者每个喷液口205与第三冷却通道相对应，为了延长液体冷媒在第一冷却通道801的停留时间，本发明中的喷液口205与定子单体101的中部相对应，液体冷媒经喷液口205进入第一冷却通道801时，当压力较大时先喷到定子单体101上，再由定子单体101反射的作用下向两边流，从而延长了液体冷媒在第一冷却通道801的停留时间，提高了散热效率。

上述定子铁芯100为分段铁芯或者整体铁芯。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。