專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
文中公開的主題涉及熱交換器，且更具體地涉及用于電機的熱交換器。
背景技術(shù)：
熱交換器通常采用與電機軸方向?qū)?zhǔn)或垂 直于電機軸方向的管束，在其中具有用于冷卻介質(zhì)的單個入口和單個出口。管束通常分成第一組和第二組。第一組管束中的各管從遠(yuǎn)離電機引導(dǎo)的加熱空氣流中除熱。冷卻的空氣然后傳送回到電機并由第二組管再次冷卻。對于此種構(gòu)造，通常至少沿第一組管發(fā)生因分布的摩擦損耗或阻力而引起的壓降。而且，在第一組管的加熱空氣和冷卻介質(zhì)之間的溫差沿管長而下降。結(jié)果，對于一定體積的加熱空氣和一定體積的冷卻介質(zhì)而言，降低了加熱空氣的冷卻程度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種熱交換器，其包括緊接熱源設(shè)置的殼體，該殼體具有形成封殼(enclosure)的側(cè)壁、在封殼中限定與熱源成熱連通的通風(fēng)回路的擋板(baffle)，以及中央壁，該中央壁限定冷卻介質(zhì)沿著其流動的分開(尤指平分)通風(fēng)回路的主通道；以及管，該管延伸經(jīng)過通風(fēng)回路的分開部分并流體地聯(lián)接到主通道和殼體外部以從主通道引導(dǎo)冷卻介質(zhì)、穿過通風(fēng)回路的分開部分并通向殼體外部。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種熱交換器，其包括緊接熱源設(shè)置的殼體，該殼體具有形成封殼的側(cè)壁、在封殼中限定通風(fēng)回路的至少一個擋板，以及限定冷卻介質(zhì)沿著其流動的主通道的中央壁，其中，通風(fēng)回路具有加熱空氣沿著其遠(yuǎn)離熱源流動的至少一個第一區(qū)段和冷卻空氣沿著其朝向熱源流動的至少一個第二區(qū)段，以及主通道分開通風(fēng)回路的至少一個第一區(qū)段和第二區(qū)段中的每個；以及多個管，該多個管分別延伸穿過通風(fēng)回路的至少一個第一區(qū)段和第二區(qū)段的分開部分，該多個管中的每個管均流體地聯(lián)接到主通道和殼體外部以從主通道引導(dǎo)冷卻介質(zhì)穿過通風(fēng)回路的至少一個第一區(qū)段和第二區(qū)段中的分開部分并通向殼體外部。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種設(shè)備，其包括電機、熱交換器，該熱交換器具有緊接電機設(shè)置的殼體，且該殼體具有形成封殼的側(cè)壁、在封殼中限定通風(fēng)回路的至少一個擋板，以及限定冷卻介質(zhì)沿著其流動的主通道的中央壁，其中，通風(fēng)回路具有加熱空氣沿著其遠(yuǎn)離電機流動的至少一個第一區(qū)段和冷卻空氣沿著其朝向電機流動的至少一個第二區(qū)段，以及主通道分開通風(fēng)回路的至少一個第一區(qū)段和第二區(qū)段中的每個；以及多個管，該多個管分別延伸穿過通風(fēng)回路的至少一個第一區(qū)段和第二區(qū)段中的分開部分，該多個管中的每個管均流體地聯(lián)接到主通道和殼體外部以引導(dǎo)冷卻介質(zhì)從主通道穿過通風(fēng)回路的至少一個第一區(qū)段和第二區(qū)段中的分開部分并通向殼體外部。根據(jù)以下描述并結(jié)合附圖，這些及其它的優(yōu)點和特征將會變得更為清楚。


在權(quán)利要求中具體地指出并明確地主張了視作為本發(fā)明的主題。根據(jù)以下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，將會清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，在附圖中圖I是電機的側(cè)截面視圖；圖2是圖I的電機的軸向視圖；以及圖3是圖I和圖2的電機的熱交換器的透視圖。本詳細(xì)描述通過舉例的方式，參照附圖闡述了本發(fā)明的實施例以及優(yōu)點和特征。零件清單
10設(shè)備20電機202 構(gòu)件203 轉(zhuǎn)子30熱交換器40殼體41側(cè)壁42封殼43擋板44中央壁45通風(fēng)回路450 第一區(qū)段4501 第一分開部分4502 第二分開部分451 第二區(qū)段4511 第一分開部分4512 第二分開部分46主通道460 殼體外部50管60第一管70第二管80第三管90第四管100管束
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了兩個冷卻回路，它們彼此平行以縮短冷卻空氣流傳輸?shù)拈L度。結(jié)果，降低了因分布的摩擦損耗或阻力而引起的壓降，且隨著束長度的縮短，在冷卻介質(zhì)和管壁之間可獲得更為一致的溫差。參考圖I至圖3，提供了一種設(shè)備10。設(shè)備10包括諸如電機20或一些其它類似機器之類的熱源，以及熱交換器30。熱交換器30具有緊接電機20設(shè)置并與電機20成熱連通的殼體40。殼體40包括側(cè)壁41、至少一個擋板43以及中央壁44，側(cè)壁41共同地在其中形成一定容積的封殼42。該至少一個擋板43由側(cè)壁41支承并在封殼42中限定具有至少一個第一區(qū)段450以及第二區(qū)段451的通風(fēng)回路45，其中，加熱的空氣沿著第一區(qū)段450遠(yuǎn)離電機20流動，以及冷卻的空氣沿著第二區(qū)段451朝向電機20流動。中央壁44也由側(cè)壁41支承并限定主通道46。主通道46將通風(fēng)回路45的該至少一個第一區(qū)段450和第二區(qū)段451中的每個分開(尤指平分)。冷卻介質(zhì)，例如通過外部風(fēng)扇泵送的空氣，沿著主通道46流動并穿過通風(fēng)回路45，如在下文將描述。 熱交換器30還包括多個管50，這些管50分別延伸經(jīng)過通風(fēng)回路45的至少第一區(qū)段450和第二區(qū)段451的分開部分。該多個管50中的每個管均流體地聯(lián)接到主通道46和殼體外部460上并因此構(gòu)造成用以弓I導(dǎo)冷卻介質(zhì)從主通道46經(jīng)過通風(fēng)回路45的至少一個第一區(qū)段450和第二區(qū)段451的分開部分并通向殼體外部460。如圖I和圖2中所示，電機20可包括通風(fēng)系統(tǒng)、發(fā)熱的構(gòu)件202和轉(zhuǎn)子203，其中，轉(zhuǎn)子203可圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)。通風(fēng)系統(tǒng)201泵送加熱的空氣遠(yuǎn)離構(gòu)件202并進入通風(fēng)回路 45的第一區(qū)段450中以及驅(qū)動冷卻空氣從通風(fēng)回路45的第二區(qū)段451朝向構(gòu)件202返回。主通道46可大致平行于轉(zhuǎn)子203設(shè)置，其中，該多個管50中的每個管均相對于主通道46和轉(zhuǎn)子203垂直地定向。該多個管50可包括至少一個第一管60、至少一個第二管70、至少一個第三管80以及至少一個第四管90。該至少一個第一管60延伸經(jīng)過通風(fēng)回路45的至少一個第一區(qū)段450的第一分開部分4501。該至少一個第二管70延伸經(jīng)過通風(fēng)回路45的至少一個第一區(qū)段450的第二分開部分4502。該至少一個第三管80延伸經(jīng)過通風(fēng)回路45的至少一個第二區(qū)段451的第一分開部分4511。該至少一個第四管90延伸經(jīng)過通風(fēng)回路45的至少一個第二區(qū)段451的第二分開部分4512。根據(jù)本發(fā)明的方面，該至少一個第一、第二、第三和第四管60,70,80,90在形狀和大小上大致類似。然而，應(yīng)理解的是，在備選實施例中一個或多個管可相比于其它的一個或多個管具有獨特的形狀和大小。該至少一個第一、第二、第三和第四管60，70，80，90中的每個管均可從端到端還具有大致一致的幾何形狀。然而，應(yīng)再次理解的是，在備選實施例中一個或多個管從端到端可具有變化的幾何形狀。該至少一個第一、第二、第三和第四管60，70，80,90中的每個管還可包括管束100。該管束100可呈直線或錯列的形式布置。而且,該至少一個第一管60和該至少一個第二管70可分別在主通道46的每一側(cè)上沿大致相反的方向延伸且可為大致同軸和平行的。類似的是，該至少一個第三管80和該至少一個第四管90可分別在主通道46的每一側(cè)上沿大致相反的方向延伸且可為大致平行和同軸的。對于上文所述的構(gòu)造，殼體40形成有主通道46和在主通道的每一側(cè)上的通風(fēng)回路45的分開部分。在操作中且如圖3的示例性實施例中所示，加熱的空氣可沿著通風(fēng)回路45的至少一個第一區(qū)段450的第一分開部分4501和第二分開部分4502遠(yuǎn)離電機20流動，而冷卻介質(zhì)從主通道46流入并經(jīng)過該至少一個第一管60和第二管70。因此，跨過該至少一個第一管60和第二管70的各自的導(dǎo)熱表面通過冷卻介質(zhì)從加熱的空氣除熱。該部分冷卻的空氣然后流動繞過該至少一個擋板43和沿著通風(fēng)回路45的該至少一個第二區(qū)段451的第一分開部分4511和第二分開部分4512朝向電機20返回。冷卻介質(zhì)從主通道46流入并經(jīng)過該至少一個第三管80和第四管90，由此跨過該至少一個第三管80和第四管90的各自的導(dǎo)熱表面通過冷卻介質(zhì)從部分冷卻的空氣除去額外的熱量。由于冷卻介質(zhì)經(jīng)由該至少一個第一、第二、第三和第四管60，70，80，90傳輸經(jīng)過通風(fēng)回路45，故與熱交換器30的寬度相比，減小了冷卻介質(zhì)必須從主通道46傳輸至殼體外部460的距離。因此，縮短或避免了沿著該至少一個第一、第二、第三和第四管60，70，80，90的長度的壓降并沿著該至少一個第一、第二、第三和第四管60，70，80，90的長度保持冷卻介質(zhì)和加熱空氣之間的溫差。換言之，該至少一個第一、第二、第三和第四管60，70，80，90的長度均可大致等于從中央壁44至殼體外部460的長度。由于該長度比熱交換器30和通風(fēng)回路45的寬度顯著更短，故流經(jīng)該至少一個第一、第二、第三和第四管60，70，80，90的冷卻介質(zhì)的壓力和溫度均很少有機會分別降低和升高。盡管僅結(jié)合了有限數(shù)量的實施例來詳細(xì)描述本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)容易理解，本發(fā)明并不限于這些公開的實施例。確切而言，本發(fā)明可進行修改，以結(jié)合任意數(shù)目的此前并未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相匹配的變型、備選方案、替換方案或等效布置。此外，盡管已描述了本發(fā)明的多種實施例，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的方面可僅包括所述實施例中的一些。因·此，本發(fā)明不應(yīng)視作為受限于前述說明，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍來限制。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器(30),包括 緊接熱源(20)設(shè)置的殼體(40)，所述殼體(40)具有 形成封殼的側(cè)壁(41), 擋板(43)，其在所述封殼中限定與所述熱源(20)成熱連通的通風(fēng)回路(45)，和 中央壁(44)，其限定分開所述通風(fēng)回路(45)的主通道(46)，冷卻介質(zhì)沿著所述主通道(46)流動；以及 管(60，70，80，90)，其延伸經(jīng)過所述通風(fēng)回路(45)的分開部分并流體地聯(lián)接到所述主通道(46)和殼體外部(460)以從所述主通道(46)引導(dǎo)所述冷卻介質(zhì)、經(jīng)過所述通風(fēng)回路(45)的分開部分并通向所述殼體外部(460)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述管(60，70，80，90)在數(shù)量上為多個且包括 至少一個第一管(60)，其延伸經(jīng)過所述通風(fēng)回路的第一分開部分；和 至少一個第二管(70)，其延伸經(jīng)過所述通風(fēng)回路的第二分開部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述至少一個第一管￠0)和第二管(70)均在大致相反的方向上延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述通風(fēng)回路(45)包括 至少一個第一區(qū)段(450)，加熱的空氣沿著所述至少一個第一區(qū)段(450)遠(yuǎn)離所述熱源流動；以及 至少一個第二區(qū)段(451)，冷卻的空氣沿著所述至少一個第二區(qū)段(451)朝向所述熱源流動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述至少一個第一區(qū)段(450)和第二區(qū)段(451)均通過所述主通道(46)分開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述管(60，70，80，90)在數(shù)量上為多個且包括 至少一個第一管(60)，其延伸經(jīng)過所述通風(fēng)回路(45)的至少一個第一區(qū)段(450)的第一分開部分(4501)； 至少一個第二管(70)，其延伸經(jīng)過所述通風(fēng)回路(45)的至少一個第一區(qū)段(450)的第二分開部分(4502)； 至少一個第三管(80)，其延伸經(jīng)過所述通風(fēng)回路(45)的至少一個第二區(qū)段(451)的第一分開部分(4511);以及 至少一個第四管(90)，其延伸經(jīng)過所述通風(fēng)回路(45)的至少一個第二區(qū)段(451)的第二分開部分(4512)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述至少一個第一、第二、第三和第四管(60，70，80，90)大致類似。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述至少一個第一、第二、第三和第四管出0，70，80，90)中的每個均具有大致一致的幾何形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述至少一個第一、第二、第三和第四(60，70，80，90)管中的每個均包括管束(100)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述至少一個第一管￠0)和所述至少一個第二管(70)均在大致相反的方向上延伸且大致平行，以及 其中，所述至少一個第三管(80)和所述至少一個第四管(90)均在大致相反的方向上延伸且大致平行。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱交換器。具體而言，提供了一種熱交換器(30)，其包括緊接熱源(20)設(shè)置的殼體(40)，該殼體(40)具有形成封殼的側(cè)壁(41)、在封殼中限定與熱源(20)成熱連通的通風(fēng)回路(45)的擋板(43)，以及中央壁(44)，其限定冷卻介質(zhì)沿著其流動的將通風(fēng)回路(45)分開的主通道(46)；以及管(60)，該管(60)延伸經(jīng)過通風(fēng)回路(45)的分開部分并流體地聯(lián)接到主通道(46)和殼體外部(460)以從主通道(46)引導(dǎo)冷卻介質(zhì)、經(jīng)過通風(fēng)回路(45)的分開部分并通向殼體外部(460)。
文檔編號H02K9/18GK102738960SQ201210124168
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者A·B·巴利斯塔, N·Y·卡瓦薩基, P·F·羅佩斯, R·M·亞比庫 申請人:通用電氣公司