專利名稱：一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及高效率電機(jī)如勵(lì)磁電機(jī)和永磁電機(jī)，特別是一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
高效電機(jī)如勵(lì)磁電機(jī)和永磁電機(jī)利用冷卻水對(duì)電機(jī)進(jìn)行冷卻?，F(xiàn)有技術(shù)中，高效電機(jī)中的冷卻水道采用螺旋軸向非循環(huán)式的水道。在螺旋軸向非循環(huán)式水道中，冷卻水入口和出口分別位于兩端，冷卻水從入口到出口，軸向溫度曲線程線性遞增，所以換熱效果不均勻，導(dǎo)致電機(jī)定子鐵芯前后端溫差大，在電機(jī)的定子鐵芯軸向過(guò)長(zhǎng)時(shí)，電機(jī)在流體最后冷卻的部分會(huì)溫度偏高，而電機(jī)繞組只要有一點(diǎn)其溫度超過(guò)絕緣等級(jí)的極限溫度時(shí)，電機(jī)就存在失效風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，不容易產(chǎn)生湍流，不能改善換熱系數(shù)和換熱率，還需要在定子鐵芯的兩端設(shè)置冷卻水道的密封結(jié)構(gòu)，增加了密封的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，所述的這種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)要解決現(xiàn)有技術(shù)中高效電機(jī)的螺旋軸向非循環(huán)式冷卻水道換熱不均勻、電機(jī)存在失效風(fēng)險(xiǎn)、不能改善換熱系數(shù)和換熱率、密封難度大的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)的定子鐵芯，所述的定子鐵芯中設(shè)置有冷卻水道，其中，所述的冷卻水道包括有一個(gè)第一螺旋通道和一個(gè)第二螺旋通道，所述的第一螺旋通道和所述的第二螺旋通道并列，第一螺旋通道的入口端與第二螺旋通道的出口端相鄰，第一螺旋通道的出口端與第二螺旋通道的入口端相鄰并連通。進(jìn)一步的，第一螺旋通道和第二螺旋通道沿定子鐵芯的軸向并列設(shè)置。進(jìn)一步的，第一螺旋通道和第二螺旋通道的螺距相等。進(jìn)一步的，第一螺旋通道的入口端連接有一個(gè)入水通道，所述的入水通道的軸向位于定子鐵芯的徑向平面中，第一螺旋通道的出口端連接有一個(gè)出水通道，所述的出水通道的軸向位于定子鐵芯的徑向平面中，入水通道與出水通道相鄰且平行。進(jìn)一步的，第一螺旋通道和第二螺旋通道的斷面均呈矩形。本發(fā)明的工作原理是冷卻水從第一螺旋通道的入口端進(jìn)入第一螺旋通道，然后通過(guò)第一螺旋通道的出口端進(jìn)入第二螺旋通道的入口端，最后從第二螺旋通道的出口端流出。冷卻水從定子鐵芯的前端流向后端后再回流到前端，定子鐵芯的前后端溫差縮小，均勻冷卻定子鐵芯，冷卻水在換向回流時(shí)產(chǎn)生湍流，使熱阻下降，換熱系數(shù)上升，換熱率上升，利用一個(gè)橡膠密封墊在定子鐵芯的一端同時(shí)密封入水通道與出水通道。本發(fā)明和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明在電機(jī)的定子鐵芯中設(shè)置了相鄰并行延伸的雙螺旋冷卻水道，冷卻水從定子鐵芯的前端流向后端再回流向前端，能均勻冷卻鐵芯，使定子鐵芯前后端溫差縮小，冷卻水在回流時(shí)產(chǎn)生湍流，使熱阻下降，換熱系數(shù)上升，換熱率上升，從而可降低電機(jī)的溫升，提高功率密度；采用一個(gè)橡膠密封墊就可實(shí)現(xiàn)密封，可靠性和工藝性都有顯著提高。


圖I是本發(fā)明的一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)的端部視圖。圖3是圖2中A-A方向的剖視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :如圖I、圖2和圖3所示，本發(fā)明的一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)的定子鐵芯(圖中未示)，所述的定子鐵芯中設(shè)置有冷卻水道，其中，所述的冷卻水道包括有一個(gè)第一螺旋通道I和一個(gè)第二螺旋通道2，所述的第一螺旋通道I和所述的第二螺旋通道2并列，第一螺旋通道I的入口端與第二螺旋通道2的出口端相鄰，第一螺旋通道I的出口端與第二螺旋通道2的入口端相鄰并連通。圖I中的部位3表示了第一螺旋通道I的出口端與第二螺旋通道2的入口端的連通處。進(jìn)一步的，第一螺旋通道I和第二螺旋通道2沿定子鐵芯的軸向并列設(shè)置。進(jìn)一步的，第一螺旋通道I和第二螺旋通道2的螺距相等。進(jìn)一步的，第一螺旋通道I的入口端連接有一個(gè)入水通道11，所述的入水通道11的軸向位于定子鐵芯的徑向平面中，第一螺旋通道I的出口端連接有一個(gè)出水通道21，所述的出水通道21的軸向位于定子鐵芯的徑向平面中，入水通道11與出水通道21相鄰且平行。進(jìn)一步的，第一螺旋通道I和第二螺旋通道2的斷面均呈矩形。本實(shí)施例的工作過(guò)程是冷卻水從第一螺旋通道I的入口端進(jìn)入第一螺旋通道1，然后通過(guò)第一螺旋通道I的出口端進(jìn)入第二螺旋通道2的入口端，最后從第二螺旋通道2的出口端流出。冷卻水從定子鐵芯的前端流向后端后再回流到前端，定子鐵芯的前后端溫差縮小，均勻冷卻定子鐵芯，冷卻水在換向回流時(shí)產(chǎn)生湍流，使熱阻下降，換熱系數(shù)上升，換熱率上升，利用一個(gè)橡膠密封墊(圖中未示)在定子鐵芯的一端同時(shí)密封入水通道11與出水通道21。具體的，本發(fā)明的工作原理如下根據(jù)對(duì)流換熱公式= a2A(t2 - ，式中，α 2為換熱系數(shù)，A為換熱面積，t2和
tf2是流體的高、低溫度?？梢?jiàn)，通過(guò)改變換熱系數(shù)、冷卻面積、流體溫度都會(huì)導(dǎo)致熱流量的增加。本實(shí)施例通過(guò)改變流體的形態(tài)與動(dòng)力和傳熱面的幾何形狀來(lái)提升換熱效果，在同等流體溫度和同等冷卻面積的前提下，在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)二次冷卻，使流體將固體熱源的熱量最大限度的換熱和均勻化。使之能夠非?？斓睦鋮s到熱源的最熱處，該流體到達(dá)最熱處的速度是現(xiàn)有的螺旋軸向非循環(huán)式水道的2倍，所以在一次冷卻時(shí)加快了速度容易使湍流進(jìn)入熱源深處，并且在二次冷卻回流時(shí)也產(chǎn)生湍流，所以使之熱阻下降、換熱系數(shù)上升、換熱率上升，從而降低溫升。并且由于此種設(shè)計(jì)的進(jìn)出水口是在同一方向，所以在密封設(shè)計(jì)上 也大為方便和可靠。
權(quán)利要求
1.一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)的定子鐵芯，所述的定子鐵芯中設(shè)置有冷卻水道，其特征在于所述的冷卻水道包括有一個(gè)第一螺旋通道和一個(gè)第二螺旋通道，所述的第一螺旋通道和所述的第二螺旋通道并列，第一螺旋通道的入口端與第二螺旋通道的出口端相鄰，第一螺旋通道的出口端與第二螺旋通道的入口端相鄰并連通。
2.如權(quán)利要求I所述的一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，其特征在于第一螺旋通道和第二螺旋通道沿定子鐵芯的軸向并列設(shè)置。
3.如權(quán)利要求I所述的一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，其特征在于第一螺旋通道和第二螺旋通道的螺距相等。
4.如權(quán)利要求I所述的一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，其特征在于第一螺旋通道的入口端連接有一個(gè)入水通道，所述的入水通道的軸向位于定子鐵芯的徑向平面中，第一螺旋通道的出口端連接有一個(gè)出水通道，所述的出水通道的軸向位于定子鐵芯的徑向平面中，入水通道與出水通道相鄰且平行。
5.如權(quán)利要求I所述的一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，其特征在于第一螺旋通道和第二螺旋通道的斷面均呈矩形。
全文摘要
一種螺旋軸向循環(huán)式電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)的定子鐵芯，鐵芯中設(shè)置有冷卻水道，冷卻水道包括有一個(gè)第一螺旋通道和一個(gè)第二螺旋通道，第一螺旋通道和第二螺旋通道相鄰并行延伸，第一螺旋通道的入口端與第二螺旋通道的出口端相鄰，第一螺旋通道的出口端與第二螺旋通道的入口端相鄰并連通。第一螺旋通道和第二螺旋通道沿鐵芯的軸向并列設(shè)置。冷卻水從定子鐵芯的前端流向后端再回流向前端，能均勻冷卻鐵芯，使定子鐵芯前后端溫差縮小，冷卻水在回流時(shí)產(chǎn)生湍流，使熱阻下降，換熱系數(shù)上升，換熱率上升，從而可降低電機(jī)的溫升，提高功率密度；采用一個(gè)橡膠密封墊就可實(shí)現(xiàn)密封，可靠性和工藝性都有顯著提高。
文檔編號(hào)H02K9/197GK102624154SQ201210109140
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者忻曉華 申請(qǐng)人:華域汽車電動(dòng)系統(tǒng)有限公司