專利名稱：超導(dǎo)散熱電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，涉及電機(jī)的冷卻系統(tǒng)，尤其是用冷卻液冷卻的大功率的超導(dǎo)散熱電機(jī)。
背景技術(shù)：
1)現(xiàn)在普通工業(yè)用電機(jī)的功率密度在0. 5Kff/kg左右，設(shè)計(jì)作為節(jié)能減排實(shí)施的 純電動(dòng)車項(xiàng)目時(shí)，需要電機(jī)功率密度大于1.5Kw/kg的電機(jī)，這樣同體積的電機(jī)功率提高了 3倍，同時(shí)電機(jī)的熱負(fù)荷也相應(yīng)提高9倍，電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的單位體積損耗就增大，引起電 機(jī)各部分溫度升高，這樣直接影響到電機(jī)的壽命和運(yùn)行的可靠性。2)電機(jī)的提效和主動(dòng)調(diào)溫主要通過冷卻套，尤其是通過液體冷卻的冷卻套而實(shí) 現(xiàn)?，F(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)冷卻解決方案是使冷卻液沿著徑向或軸向單向流過冷卻套或冷卻管。 在此過程中，冷卻液帶走電機(jī)上的損耗熱，借此可提高電機(jī)利用率，也就是可相對(duì)提高電機(jī) 的可輸出有效功率。3)現(xiàn)有電機(jī)的冷卻系統(tǒng)，有采用風(fēng)冷的，有采用液冷的。利用風(fēng)或液體對(duì)流來進(jìn)行 冷卻，但對(duì)于大功率電機(jī)來說，電機(jī)的體積大，冷卻的效果較差。因此設(shè)計(jì)時(shí)只能選擇采用 較低的功率密度。在現(xiàn)有技術(shù)中，電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù)人員沿用傳統(tǒng)冷卻設(shè)計(jì)觀念，讓冷卻液 在電機(jī)冷卻系統(tǒng)中循環(huán)，用對(duì)流的方式冷卻電機(jī)，雖然這些技術(shù)能滿足小功率電機(jī)(IOkW 左右)的冷卻要求。但是對(duì)大功率電機(jī)來說，不利于提高電機(jī)的功率密度。所以，為進(jìn)一步 提高電機(jī)的有效功率輸出，只有重新設(shè)計(jì)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)，才能保證電機(jī)安全運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種超導(dǎo)散熱電機(jī)，大大提高冷卻能力，功率密度大， 體積小，重量輕，效率高。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的超導(dǎo)散熱電機(jī)，包括有機(jī)殼部件、定子部件和轉(zhuǎn)子部件；所述機(jī)殼部件包括有管道 狀的機(jī)殼，定子部件和轉(zhuǎn)子部件位于機(jī)殼的內(nèi)腔中；其中所述超導(dǎo)散熱電機(jī)還包括有超 導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)；機(jī)殼的體壁中，設(shè)置有儲(chǔ)液腔；所述超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)包括有散熱 器、散熱風(fēng)扇以及連接所述散熱器和儲(chǔ)液腔的連接管；超導(dǎo)熱液體位于所述儲(chǔ)液腔、散熱器 和連接管形成的密閉通道中。所述超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)包括有儲(chǔ)液箱，與散熱器連通并存儲(chǔ)超導(dǎo)熱液體。所述機(jī)殼的內(nèi)腔具有前端開口和后端開口，前端蓋將前端開口密閉，所述機(jī)殼的 后端開口處，設(shè)置有后端蓋將后端開口密閉。綜上，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的超導(dǎo)散熱電機(jī)，由于設(shè)置有超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)；機(jī)殼的體壁中，設(shè) 置有儲(chǔ)液腔；所述超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)包括有散熱器、散熱風(fēng)扇以及連接所述散熱器和儲(chǔ)液腔的連接管；超 導(dǎo)熱液體位于所述儲(chǔ)液腔、散熱器和連接管形成的密閉通道中。超導(dǎo)熱液體本身只是一種傳熱的介質(zhì)，就好比是能量的運(yùn)輸工具，但傳熱速度是 一般金屬的幾百倍。超導(dǎo)熱液體有成百上千種，是由于需要的不同，有低溫、中溫、高溫之分。在零度以 下?lián)Q熱就需要極低的沸點(diǎn)才能傳熱，如果用于超導(dǎo)暖氣片，就需要20 30度啟動(dòng)的介質(zhì)； 如果用于家庭采暖，范圍在五六十度到一百度左右，則可用40 55度相變的超導(dǎo)液；如果 用于烘干，就需要100 300度以上的相變材料做介質(zhì)。根據(jù)不同的需要，用不同的材料進(jìn) 行配制，才能達(dá)到預(yù)定的效果超導(dǎo)熱液體是一種快速傳熱高效換熱新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械化工的取 暖烘烤致熱致冷機(jī)械加工，余熱回收，塑料大棚，太陽能等多個(gè)領(lǐng)域.超導(dǎo)液有有機(jī)溶液， 無機(jī)溶液，有無機(jī)混合溶液。因此本實(shí)用新型提供一種適合電機(jī)的冷卻新方法，即采用超導(dǎo)熱液技術(shù)，密閉通 道中循環(huán)流動(dòng)形式地裝滿超導(dǎo)熱液體，超導(dǎo)熱液體很快把工作電機(jī)內(nèi)部熱源產(chǎn)生的熱量傳 送到了散熱器上，散熱器在風(fēng)扇的作用下，很快散熱。超導(dǎo)熱液的導(dǎo)熱速度是一般金屬的幾 千倍，這樣很快把工作電機(jī)內(nèi)部熱源產(chǎn)生的熱量傳送到了散熱器上，從而大大提高冷卻能 力。工作電機(jī)內(nèi)部熱源產(chǎn)生的熱量在零點(diǎn)幾秒內(nèi)就傳送到了散熱器上，由于散熱器有足夠 的散熱能力，改善電機(jī)的冷卻條件，保證高功率密度電機(jī)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)降低電機(jī)運(yùn)行溫升。 采用該效率高的電機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，便于設(shè)計(jì)出功率密度大，體積小，重量輕，效率高的電 機(jī)。

圖1是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的實(shí)施例二的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的散熱風(fēng)扇的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的散熱風(fēng)扇的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的后端蓋的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的后端蓋的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的實(shí)施例一的機(jī)殼結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的實(shí)施例二的機(jī)殼結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的實(shí)施例二的機(jī)殼剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的散熱器剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的散熱器俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是本實(shí)用新型超導(dǎo)散熱電機(jī)的散熱器側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1、機(jī)殼，2、前端蓋，3、后端蓋，4、連接管，5、散熱器，6、散熱風(fēng)扇，7、儲(chǔ)液箱，8、儲(chǔ)液 腔，9、轉(zhuǎn)子部件，10、定子部件，11、儲(chǔ)液孔，12、第一組螺旋管，13、進(jìn)液口，14、出液口，15、密 封圈，16、放液管，81、第二儲(chǔ)液腔，82、第二組螺旋管。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型公開了一種超導(dǎo)散熱電機(jī)，如圖1、2，包括有機(jī)殼部件、定子部件和轉(zhuǎn) 子部件；所述機(jī)殼部件包括有管道狀的機(jī)殼1，定子部件10和轉(zhuǎn)子部件9位于機(jī)殼1的內(nèi) 腔中；其中所述超導(dǎo)散熱電機(jī)還包括有超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)；機(jī)殼1的體壁中，設(shè)置有儲(chǔ) 液腔；所述超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)包括有散熱器5、散熱風(fēng)扇6以及連接所述散熱器5和儲(chǔ)液 腔的連接管4 ；超導(dǎo)熱液體位于所述儲(chǔ)液腔、散熱器5和連接管4形成的密閉通道中。所述超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)包括有儲(chǔ)液箱7，與散熱器5連通并存儲(chǔ)超導(dǎo)熱液體。所述機(jī)殼1的內(nèi)腔具有前端開口和后端開口，前端蓋2將前端開口密閉，所述機(jī)殼 1的后端開口處，設(shè)置有后端蓋3將后端開口密閉。實(shí)施例一如圖1、5、6、7、8，所述機(jī)殼1包括有內(nèi)腔，定子部件10固定在所述機(jī)殼1的內(nèi)腔 中；轉(zhuǎn)子部件9位于所述定子部件10的中部。機(jī)殼1的體壁中，沿著軸向設(shè)置有兩個(gè)以上的彼此獨(dú)立的儲(chǔ)液孔11均貫穿所述機(jī) 殼1的體壁的前、后端，形成儲(chǔ)液腔8 ；所述儲(chǔ)液腔8連接有進(jìn)液口和出液口，分別通過多根 連接管4與散熱器5密閉連通。所述連接管4可采用不銹鋼管。優(yōu)選地，機(jī)殼1的體壁中，沿著軸向設(shè)置有多個(gè)的彼此獨(dú)立的儲(chǔ)液孔11均貫穿所 述機(jī)殼1的體壁的前、后端，所述儲(chǔ)液孔11沿著圓周方向均布。所述進(jìn)液口和出液口設(shè)置在機(jī)殼1的端部靠近后端蓋3的區(qū)域，后端蓋3和機(jī)殼 1之間通過密封圈15進(jìn)行密閉。儲(chǔ)液箱7與散熱器5之間通過放液管16密閉連通。如圖11、12、13，散熱器5采用一種平板式換熱器，包括有散熱管和散熱片。本實(shí)施例的超導(dǎo)散熱電機(jī)，采用超導(dǎo)液冷卻結(jié)構(gòu)，電機(jī)的冷卻系統(tǒng)包括機(jī)殼，兩個(gè) 端蓋，若干個(gè)連接管，一個(gè)散熱器，一個(gè)儲(chǔ)液箱，再加一個(gè)散熱風(fēng)扇。在電機(jī)機(jī)殼上有若干個(gè) 孔，機(jī)殼上的孔通過連接管與散熱器相連。這些相連部件的空腔內(nèi)，裝滿超導(dǎo)熱液體，超導(dǎo) 熱液體很快把工作電機(jī)內(nèi)部熱源產(chǎn)生的熱量傳送到了散熱器上，散熱器在風(fēng)扇的作用下， 很快散熱。實(shí)施例二 如圖2、9、10所示，為了確保結(jié)構(gòu)緊湊，本實(shí)施例中，散熱器5緊靠機(jī)殼1安裝在機(jī) 殼1的外部；散熱風(fēng)扇6位于機(jī)殼1的端部外側(cè)。機(jī)殼1的體壁中，鑲嵌有第一組螺旋管12，形成第二儲(chǔ)液腔81 ；所述儲(chǔ)液腔81連 接有進(jìn)液口 13和出液口 14，分別通過連接管4與散熱器5的散熱管密閉連通。儲(chǔ)液箱7位于散熱器5的上方，與散熱器5的散熱管密閉連通。特別地，如果電機(jī)功率為幾百或幾千千瓦時(shí)，在電機(jī)的線圈兩端部還要各增加一 組螺旋管，以提高電機(jī)的冷卻能力，即為了提高散熱效率，在定子部件10的線圈兩端部還 要各增加第二組螺旋管82，與散熱器的散熱管密閉連通。本實(shí)施例的超導(dǎo)散熱電機(jī)，采用超導(dǎo)液冷卻結(jié)構(gòu)，電機(jī)的冷卻系統(tǒng)包括機(jī)殼，兩個(gè) 端蓋，若干個(gè)連接管，一個(gè)散熱器裝在電機(jī)的上部，散熱器內(nèi)的散熱管與螺旋管相連，螺旋 管嵌在機(jī)殼1的體壁中。同時(shí)在散熱器的上方裝一個(gè)儲(chǔ)液箱，儲(chǔ)液箱也同散熱管相連。在電機(jī)的線圈兩端部還要各增加一組螺旋管，也同散熱器相連。這些相連部件的空腔內(nèi)，裝滿 超導(dǎo)熱液體，超導(dǎo)熱液體很快把工作電機(jī)內(nèi)部熱源產(chǎn)生的熱量傳送到了散熱器上，散熱器 在風(fēng)扇的作用下，很快散熱。如 圖3、4，散熱風(fēng)扇6采用一種軸流風(fēng)扇。上述所列具體實(shí)現(xiàn)方式為非限制性的，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不偏離本實(shí) 用新型范圍內(nèi)，進(jìn)行的各種改進(jìn)和變化，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。例如，超導(dǎo)熱液體 的種類，機(jī)殼、端蓋、連接管、散熱器、儲(chǔ)液箱和散熱風(fēng)扇等各部件的具體位置的變化。
權(quán)利要求超導(dǎo)散熱電機(jī)，包括有機(jī)殼部件、定子部件和轉(zhuǎn)子部件；所述機(jī)殼部件包括有管道狀的機(jī)殼(1)，定子部件(10)和轉(zhuǎn)子部件(9)位于機(jī)殼(1)的內(nèi)腔中；其特征在于所述超導(dǎo)散熱電機(jī)還包括有超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)；機(jī)殼(1)的體壁中，設(shè)置有儲(chǔ)液腔；所述超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)包括有散熱器(5)、散熱風(fēng)扇(6)以及連接所述散熱器(5)和儲(chǔ)液腔的連接管(4)；超導(dǎo)熱液體位于所述儲(chǔ)液腔、散熱器(5)和連接管(4)形成的密閉通道中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)散熱電機(jī)，其特征在于所述超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)包括 有儲(chǔ)液箱(7)，與散熱器(5)連通并存儲(chǔ)超導(dǎo)熱液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)散熱電機(jī)，其特征在于所述機(jī)殼(1)的內(nèi)腔具有前端 開口和后端開口，前端蓋(2)將前端開口密閉，所述機(jī)殼(1)的后端開口處，設(shè)置有后端蓋 (3)將后端開口密閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)散熱電機(jī)，其特征在于所述機(jī)殼(1)包括有內(nèi)腔，定子 部件(10)固定在所述機(jī)殼(1)的內(nèi)腔中；轉(zhuǎn)子部件(9)位于所述定子部件(10)的中部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的超導(dǎo)散熱電機(jī)，其特征在于所述機(jī)殼(1)的體壁中，沿 著軸向設(shè)置有兩個(gè)以上的彼此獨(dú)立的儲(chǔ)液孔(11)均貫穿所述機(jī)殼(1)的體壁的前、后端， 形成儲(chǔ)液腔(8)；所述儲(chǔ)液腔(8)連接有進(jìn)液口和出液口，分別通過多根連接管(4)與散熱 器(5)密閉連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超導(dǎo)散熱電機(jī)，其特征在于所述機(jī)殼(1)的體壁中，沿著軸 向設(shè)置有多個(gè)的彼此獨(dú)立的儲(chǔ)液孔(11)均貫穿所述機(jī)殼(1)的體壁的前、后端，所述儲(chǔ)液 孔(11)沿著圓周方向均布。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超導(dǎo)散熱電機(jī)，其特征在于所述進(jìn)液口和出液口設(shè)置在機(jī) 殼(1)的端部靠近后端蓋(3)的區(qū)域，后端蓋(3)和機(jī)殼(1)之間通過密封圈(15)進(jìn)行密 閉；儲(chǔ)液箱(7)與散熱器(5)之間通過放液管(16)密閉連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的超導(dǎo)散熱電機(jī)，其特征在于所述散熱器(5)緊 靠機(jī)殼(1)安裝在機(jī)殼(1)的外部；散熱風(fēng)扇(6)位于機(jī)殼(1)的端部外側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超導(dǎo)散熱電機(jī)，其特征在于所述機(jī)殼(1)的體壁中，鑲嵌有 第一組螺旋管(12)，形成儲(chǔ)液腔(81)；所述儲(chǔ)液腔(81)連接有進(jìn)液口(13)和出液口(14)， 分別通過連接管(4)與散熱器(5)的散熱管密閉連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超導(dǎo)散熱電機(jī)，其特征在于所述定子部件(10)的線圈兩 端部各設(shè)置有第二組螺旋管(82)，與散熱器的散熱管密閉連通。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種超導(dǎo)散熱電機(jī)，大大提高冷卻能力，功率密度大，體積小，重量輕，效率高。包括有機(jī)殼部件、定子部件和轉(zhuǎn)子部件；所述機(jī)殼部件包括有管道狀的機(jī)殼，定子部件和轉(zhuǎn)子部件位于機(jī)殼的內(nèi)腔中；其中所述超導(dǎo)散熱電機(jī)還包括有超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)；機(jī)殼的體壁中，設(shè)置有儲(chǔ)液腔；所述超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)包括有散熱器、散熱風(fēng)扇以及連接所述散熱器和儲(chǔ)液腔的連接管；超導(dǎo)熱液體位于所述儲(chǔ)液腔、散熱器和連接管形成的密閉通道中。所述超導(dǎo)散熱液冷卻系統(tǒng)包括有儲(chǔ)液箱，與散熱器連通并存儲(chǔ)超導(dǎo)熱液體。所述機(jī)殼的內(nèi)腔具有前端開口和后端開口，前端蓋將前端開口密閉，所述機(jī)殼的后端開口處，設(shè)置有后端蓋將后端開口密閉。
文檔編號(hào)H02K5/20GK201742231SQ20102020465
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者劉益卯, 張權(quán)標(biāo), 魏銀倉 申請(qǐng)人:珠海銀通新能源有限公司