電機環(huán)形水道結(jié)構(gòu)與電機系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電機的散熱領(lǐng)域，尤其涉及一種電機環(huán)形水道結(jié)構(gòu)與電機系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于高功率密度電機的不斷發(fā)展，電機體積越來越小，因此，單位體積內(nèi)產(chǎn)生的損耗越來越高，電機溫升隨之升高，電機溫升逐漸變成電機行業(yè)必須解決的問題，電機的冷卻性能對電機的溫升至關(guān)重要。目前很多場合電機自然冷卻已經(jīng)不能滿足電機的散熱需求，加之對降低電機振動噪音的需求，水冷、油冷電機逐漸取代傳統(tǒng)的風(fēng)冷電機。而水冷由于安全性好，成本低是比較好的冷卻方法，電機的冷卻水道有螺旋形水道、環(huán)形水道、C型水道以及迷宮型水道等。
[0003]傳統(tǒng)的環(huán)形水道，能夠形成湍流，但是水道內(nèi)水與結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)面積小，電機的散熱能力不及迷宮型，因此需要一種可以增加環(huán)形水道與水的接觸面積，而不影響水流的流阻的結(jié)構(gòu)水道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何增加環(huán)形水道與水的接觸面積，且不影響水流的流阻的結(jié)構(gòu)水道。
[0005]本發(fā)明提供了一種電機環(huán)形水道結(jié)構(gòu)，包括環(huán)狀的內(nèi)套和套設(shè)于所述內(nèi)套外側(cè)的外套，所述內(nèi)套兩端設(shè)有端板，從而使得所述內(nèi)套、端板與外套之間形成封閉的環(huán)狀的通水空間，所述內(nèi)套外側(cè)設(shè)有隔板和散熱筋，所述隔板用以在所述通水空間中隔出一條通水通道，所述通水通道用以使得其中的水能夠繞電機的軸心流動，所述散熱筋位于所述通水通道內(nèi)，所述外套上設(shè)有一個進水孔和一個出水孔，所述進水孔的位置與所述通水通道的一端匹配，所述出水孔的位置與所述通水通道的另一端匹配，所述通水空間通過所述進水孔和出水孔與外連通。
[0006]可選的，所述隔板包括軸向隔板和至少兩個徑向隔板，所述軸向隔板將環(huán)狀的所述通水空間分割為開環(huán)；
[0007]至少兩個所述徑向隔板將開環(huán)的所述通水空間分割為若干環(huán)形子通道，所述環(huán)形子通道繞電機軸心布置，環(huán)形子通道之間通過所述徑向隔板上的通口連通；從而使得若干所述環(huán)形子通道形成具有唯一流通路徑的所述通水通道。
[0008]可選的，所述進水孔連通處于中間位置的環(huán)形子通道。
[0009]可選的，所述環(huán)形子通道的數(shù)量為三個，其中，沿軸向依次分別為第一端板與第一徑向隔板形成的第一環(huán)形自通道、第一徑向隔板和第二徑向隔板形成的第二環(huán)形自通道，以及第二徑向隔板與第二端板形成的第三環(huán)形子通道；
[0010]所述第一徑向隔板上設(shè)有第一通口，所述第二徑向隔板上設(shè)有第二通口和第三通口，所述第一通口和第三通口均位于所述軸向隔板的第一側(cè)，所述第二通口位于所述軸向隔板的第二側(cè)，所述第一通口與所述第三通口連通。
[0011]可選的，所述的電機環(huán)形水道結(jié)構(gòu):還包括連接隔板，所述連接隔板在所述第二環(huán)形自通道中隔出一連接通道，所述第一通口與所述第三通口通過所述連接通道連通。
[0012]可選的，所述散熱筋的末端與所述軸向隔板之間設(shè)有間隙。
[0013]可選的，所述散熱筋沿著所述內(nèi)套的周向布置。
[0014]可選的，所述外套的形狀結(jié)構(gòu)與所述通水通道的流通結(jié)構(gòu)匹配。
[0015]本發(fā)明還提供了一種電機系統(tǒng)，至少包括鐵芯，還包括本發(fā)明提供的電機環(huán)形水道結(jié)構(gòu)，所述電機環(huán)形水道結(jié)構(gòu)環(huán)設(shè)于所述鐵芯外側(cè)。
[0016]本發(fā)明環(huán)形水道結(jié)構(gòu)簡單，增加散熱筋不僅可以加強結(jié)構(gòu)的強度，增加與水的接觸面積，提高水流的對流換熱系數(shù)，降低電機的溫升，保證電機的正常運行。
[0017]電機的冷卻性能主要依賴于對流換熱系數(shù)和散熱面積的大小，應(yīng)盡可能增加散熱面積，提高水與結(jié)構(gòu)的對流換熱系數(shù)。對流換熱系數(shù)與冷卻液的熱導(dǎo)率、密度、比熱容、粘度、流速以及冷卻水道的當(dāng)量直徑有關(guān)，對于確定冷卻液為水的結(jié)構(gòu)，增加對流換熱系數(shù)只能通過增加水的流速，降低管道當(dāng)量直徑來調(diào)節(jié)。相對于提高對流換熱系數(shù)，增加散熱面積對提高散熱效果同樣有效，而且可行性更好。本發(fā)明基于原有環(huán)形水道的基礎(chǔ)上，在原有水槽內(nèi)添加散熱筋，這部分散熱筋體積小，對水的流阻影響很小，而且一定程度上增加了水的湍流性能，由于湍流的影響與傳統(tǒng)的環(huán)形水道結(jié)構(gòu)相比，相同流量下冷卻水的平均流速有所增加。添加散熱筋大大增加了結(jié)構(gòu)與水的接觸面積，增強散熱，而且還增加了結(jié)構(gòu)的強度，延長了結(jié)構(gòu)的使用壽命。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明一實施例中外套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明一實施例中內(nèi)套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明一實施例中電機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中，1-電機環(huán)形水道結(jié)構(gòu)；11_外套；12_進水口 ；13_出水口 ；14_內(nèi)套；141、142-端板；143-軸向隔板；144-散熱筋；145-第二通口 ； 146-第三通口 ； 147-第一通口 ；148-連接隔板；149-徑向隔板；2-水；3_鐵芯。
【具體實施方式】
[0022]以下將結(jié)合圖1至圖3對本發(fā)明提供的電機環(huán)形水道結(jié)構(gòu)與電機系統(tǒng)進行詳細(xì)的闡述，其為本發(fā)明可選的實施例，可以認(rèn)為，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不改變本發(fā)明精神和內(nèi)容的范圍內(nèi)，能夠?qū)ζ溥M行修改和潤色。
[0023]請綜合參考圖1至圖3，本發(fā)明提供了一種電機環(huán)形水道結(jié)構(gòu)1，包括環(huán)狀的內(nèi)套14和套設(shè)于所述內(nèi)套14外側(cè)的外套11，所述內(nèi)套14兩端設(shè)有端板141和142，從而使得所述內(nèi)套14、端板141、142與外套11之間形成封閉的環(huán)狀的通水空間，當(dāng)然，這里所稱的封閉并非絕對意義上的封閉，只是說形成了這樣一個可通水的腔，比如，其上可能有通水的口。
[0024]在本發(fā)明中，所述內(nèi)套14外側(cè)設(shè)有隔板和散熱筋144，所述隔板用以在所述通水空間中隔出一條通水通道，所述通水通道用以使得其中的水能夠繞電機的軸心流動，所述散熱筋144位于所述通水通道內(nèi)，所述外套11上設(shè)有一個進水孔12和一個出水孔13，所述進水孔12的位置與所述通水通道的一端匹配，所述出水孔13的位置與所述通水通道的另一端匹配，所述通水空間通過所述進水孔和出水孔與外連通。這里的通水通道應(yīng)理解為具有唯一流通路徑的通道。
[0025]有關(guān)散熱筋144，其沿可以著所述內(nèi)套的周向布置，也可以與所述擋板的布置相匹配。其優(yōu)點在于:
[0026]本發(fā)明環(huán)形水道結(jié)構(gòu)簡單，增加散熱筋不僅可以加強結(jié)構(gòu)的強度，增加與水的接觸面積，提高水流的對流換熱系數(shù)，降低電機的溫升，保證電機的正常運行。
[0027]電機的冷卻性能主要依賴于對流換熱系數(shù)和散熱面積的大小，應(yīng)盡可能增加散熱面積，提高水與結(jié)構(gòu)的對流換熱系數(shù)。對流換熱系數(shù)與冷卻液的熱導(dǎo)率、密度、比熱容、粘度、流速以及冷卻水道的當(dāng)量直徑有關(guān)，對于確定冷卻液為水的結(jié)構(gòu)，增加對流換熱系數(shù)只能通過增加水的流速，降低管道當(dāng)量直徑來調(diào)節(jié)。相對于提高對流換熱系數(shù)，增加散熱面積對提高散熱效果同樣有效，而且可行性更好。本發(fā)明基于原有環(huán)形水道的基礎(chǔ)上，在原有水槽內(nèi)添加散熱筋，這部分散熱筋體積小，對水的流阻影響很小，而且一定程度上增加了水的湍流性能，由于湍流的影響與傳統(tǒng)的環(huán)形水道結(jié)構(gòu)相比，相同流量下冷卻水的平均流速有所增加。添加散熱筋大大增加了結(jié)構(gòu)與水的接觸面積，增強散熱，而且還增加了結(jié)構(gòu)的強度，延長了結(jié)構(gòu)的使用壽命。
[0028]在本發(fā)明進一步可選的實施例中，請參考圖2，所述隔板包括軸向隔板143和至少兩個徑向隔板149，所述軸向隔板143將環(huán)狀的所述通水空間分割為開環(huán)；即軸向隔板143使得其兩側(cè)的水無