本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域,特別是涉及一種電機(jī)的水冷殼體。
背景技術(shù):
新能源汽車電機(jī)的冷卻方案對電機(jī)能夠輸出的最大功率和最大扭矩起著決定作用,目前市場上新能源汽車電機(jī)冷卻水道以軸向環(huán)形均布和沿殼體圓柱面蛇形布置為主。兩者的冷卻能力相差不大,而前者的流動(dòng)阻力遠(yuǎn)小于后者。但由于前者水道是通過整體鑄造而成,相比于后者使用殼體壓制后外部密封,成本更高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本實(shí)用新型提供一種具有更低的水道流動(dòng)阻力(系統(tǒng)節(jié)能)和高效的冷卻能力的新能源汽車用電機(jī)的水冷殼體。
技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的新能源汽車用電機(jī)的水冷殼體整體為一中空筒體,中空筒體的筒壁內(nèi)開有螺旋形分布的冷卻水道,在冷卻水道的兩端設(shè)置有進(jìn)水口與出水口;所述冷卻水道在中空筒體軸向上的總體寬度不小于電機(jī)內(nèi)部的電機(jī)定子的寬度。
進(jìn)一步地,所述冷卻水道包含不超過三環(huán)沿中空筒體的周向延伸的環(huán)形水路,各環(huán)形水路相互平行,且在冷卻水的水流方向上,相鄰的兩環(huán)環(huán)形水路之間,上一環(huán)環(huán)形水路的相對終點(diǎn)通過聯(lián)接水路連接下一環(huán)環(huán)形水路的相對起點(diǎn)。
進(jìn)一步地,所述環(huán)形水路的截面為矩形,且其在中空筒體的徑向方向的厚度不超過中空筒體壁厚的二分之一。
進(jìn)一步地,所述冷卻水道包含兩環(huán)所述環(huán)形水路,且所述環(huán)形水路在中空筒體軸向上的寬度不大于所述電機(jī)定子寬度的二分之一。
進(jìn)一步地,冷卻水在所述聯(lián)接水路中流向相對于冷卻水在環(huán)形水路中流向的夾角不超過60度。
進(jìn)一步地,所述冷卻水道設(shè)置在所述中空筒體的筒壁厚度方向的中心位置處。
進(jìn)一步地,所述進(jìn)水口與出水口均為圓形,且兩者的截面面積不大于所述冷卻水道的截面面積。
有益效果:本實(shí)用新型的新能源汽車用電機(jī)的水冷殼體相對于已有的四環(huán)及均布多環(huán)水道相比,在同等冷卻能力下,水道的流動(dòng)阻力下降50%以上,系統(tǒng)循環(huán)泵的耗功將 下降50%,并且水道結(jié)構(gòu)簡捷,制造成本能下降20%左右,從而實(shí)現(xiàn)了高效冷卻與節(jié)能的效果。
附圖說明
附圖1為新能源汽車用電機(jī)的水冷殼體的立體圖;
附圖2為新能源汽車用電機(jī)的水冷殼體的正視圖;
附圖3為新能源汽車用電機(jī)的水冷殼體的俯視圖;
附圖4為附圖3的C-C向剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
如附圖1-附圖4所示的新能源汽車用電機(jī)的水冷殼體,其整體為一中空筒體,中空筒體的筒壁2內(nèi)開有螺旋形分布的冷卻水道1,在冷卻水道1的兩端設(shè)置有進(jìn)水口3與出水口4;所述冷卻水道1在中空筒體軸向上的總體寬度不小于電機(jī)內(nèi)部的發(fā)熱區(qū)寬度,也即電機(jī)定子的寬度。需要說明的是,上述冷卻水道1是在鑄造水冷殼體的過程中一起鑄造成型的。
所述冷卻水道1包含不超過三環(huán)沿中空筒體的周向延伸的環(huán)形水路11,環(huán)形水路11不是完全閉環(huán)的,在冷卻水的流動(dòng)方向上,每一環(huán)環(huán)形水路11均具有起點(diǎn)和終端,為了在概念上進(jìn)行區(qū)分,分別稱之為相對起點(diǎn)與相對終點(diǎn)。各環(huán)形水路11相互平行,且在冷卻水的水流方向上,相鄰的兩環(huán)環(huán)形水路之間,上一環(huán)環(huán)形水路11的相對終點(diǎn)通過聯(lián)接水路12連接下一環(huán)環(huán)形水路11的相對起點(diǎn)。這樣的水路設(shè)計(jì)不是傳統(tǒng)的螺旋形,而是采用聯(lián)接水路12聯(lián)接的多環(huán)環(huán)形水路11,這種結(jié)構(gòu)鑄造成本較低。
冷卻水在所述聯(lián)接水路12中流向相對于冷卻水在環(huán)形水路11中流向的夾角不超過60度,這樣可以降低冷卻水道1對冷卻水的阻力。
實(shí)驗(yàn)證明,水道環(huán)數(shù)越少,對于冷卻水的阻力就越小,且制造成本也相應(yīng)降低。因此作為優(yōu)選,所述冷卻水道1包含兩環(huán)所述環(huán)形水路11,且所述環(huán)形水路11在中空筒體軸向上的寬度不大于所述電機(jī)定子寬度的二分之一。
所述環(huán)形水路11的截面為矩形,且其在中空筒體的徑向方向的厚度不超過中空筒體壁厚的二分之一,優(yōu)選地,環(huán)形水路11的厚度為中空筒體壁厚的三分之一。所述冷卻水道1設(shè)置在所述中空筒體的筒壁2厚度方向的中心位置處。
所述進(jìn)水口3與出水口4均為圓形,且兩者的截面面積不大于所述冷卻水道1的截面面積。
現(xiàn)有技術(shù)的均布水道為沿軸向環(huán)形分布,均布于電機(jī)殼體的多環(huán)水道,每一環(huán)的末端與下一環(huán)的入口聯(lián)通,并在起始和結(jié)束處設(shè)置了冷卻水進(jìn)出口。相比本實(shí)用新型而言,現(xiàn)存水道結(jié)構(gòu)存在復(fù)雜與不合理使用的情況。
同條件下,本實(shí)用冷卻水道的冷卻能力達(dá)到了現(xiàn)有均布水道的同等的冷卻能力,最終內(nèi)部發(fā)熱源的最高溫度差別小于2%。
本實(shí)用新型冷卻水道方案的進(jìn)出口壓差在同條件下,僅為現(xiàn)有均布螺旋水道進(jìn)出口壓差的三分之一,冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵的功耗將下降50%以上,因此,對比現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型的水冷殼體的冷卻水道實(shí)現(xiàn)了高效冷卻與節(jié)能的效果。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。