用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)及其組裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)及其組裝方法。提供一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器(諸如電動(dòng)馬達(dá))的冷卻系統(tǒng)。熱交換器殼體與電動(dòng)馬達(dá)的殼體聯(lián)接。至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置聯(lián)接到熱交換器殼體的外壁。至少一個(gè)流出空氣通道和至少一個(gè)返回空氣通道限定在熱交換器殼體內(nèi)，以在馬達(dá)殼體與熱交換器殼體的外壁之間延伸。至少一個(gè)流出空氣通道將經(jīng)加熱空氣輸送到外壁，以便于將熱從空氣傳遞到外壁。至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置便于從外壁的熱傳遞。
【專利說明】用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)及其組裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開大體涉及用于與機(jī)器一起使用的冷卻系統(tǒng)，并且更特別地，涉及用于組裝該冷卻系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電損耗和機(jī)械損耗兩者，故諸如電動(dòng)馬達(dá)的機(jī)器在操作期間產(chǎn)生熱。典型地，必須冷卻電動(dòng)馬達(dá)，以確保馬達(dá)高效且持續(xù)地操作。除了馬達(dá)的一般效率損失之外，馬達(dá)溫度過高可導(dǎo)致馬達(dá)軸承失效，以及/或者損害定子和/或轉(zhuǎn)子。
[0003]基于許多考量來設(shè)計(jì)馬達(dá)。例如，轉(zhuǎn)子溫度在馬達(dá)設(shè)計(jì)方面是限制因素，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子可產(chǎn)生不相稱的大量熱。至少一些已知電動(dòng)馬達(dá)包括封罩，該封罩包括框架和端護(hù)罩。電動(dòng)馬達(dá)封罩典型地是“開口的”(籠狀)或完全包封的。在開口的封罩中，環(huán)境空氣在封罩內(nèi)循環(huán)，并且經(jīng)由空氣與在封罩內(nèi)操作的溫度更高的馬達(dá)構(gòu)件之間的對(duì)流來移除熱。經(jīng)加熱空氣隨后從封罩排放。然而，其中可使用開放封罩型馬達(dá)的位置一般受到限制。
[0004]相比之下，通常在其中必須阻止空氣傳播污染物(諸如灰塵、油或霧)進(jìn)入到封罩中的應(yīng)用中使用完全包封的電動(dòng)馬達(dá)。風(fēng)扇典型地提供在完全包封的馬達(dá)封罩內(nèi)的強(qiáng)制對(duì)流冷卻，該風(fēng)扇在封罩外部聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸。然而，安裝有軸的外部風(fēng)扇僅提供相對(duì)于馬達(dá)的相對(duì)端部的有限熱耗散。因此，封罩內(nèi)的構(gòu)件(諸如驅(qū)動(dòng)端軸承)仍然可由于效率低下的冷卻而過度加熱。安裝有軸的風(fēng)扇還僅提供相對(duì)于轉(zhuǎn)子的有限熱耗散。另外，將風(fēng)扇聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸增加馬達(dá)組件的總占地面積，并且產(chǎn)生消耗馬達(dá)功率的一部分的馬達(dá)上的阻力。
[0005]已知的馬達(dá)冷卻系統(tǒng)典型地使用空氣-空氣或空氣-液體熱交換器。然而，空氣-空氣熱交換器可產(chǎn)生討厭的噪聲，并且與空氣-空氣熱交換器相比，空氣-液體熱交換器通常為復(fù)雜的并且需要更高的維護(hù)要求。此外，空氣-空氣熱交換器和空氣-液體熱交換器兩者需要大型殼體，其尺寸通常大于它們所聯(lián)接的馬達(dá)的尺寸。因此，提供用于機(jī)器(諸如電動(dòng)馬達(dá))的冷卻系統(tǒng)將是合乎需要的，該冷卻系統(tǒng)提供機(jī)器的提高且更高效的冷卻，并且具有在物理上比已知冷卻系統(tǒng)更小的大小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一方面，提供一種用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)，該機(jī)器包括機(jī)器殼體。冷卻系統(tǒng)包括聯(lián)接到機(jī)器殼體的熱交換器殼體。熱交換器殼體包括外壁，熱交換器殼體在其中限定至少一個(gè)流出空氣通道，并且聯(lián)接成與限定在機(jī)器殼體中的內(nèi)部區(qū)域流連通。熱交換器殼體進(jìn)一步限定至少一個(gè)返回空氣通道，該至少一個(gè)返回空氣通道聯(lián)接成與機(jī)器殼體的內(nèi)部區(qū)域流連通，以使得空氣能夠從內(nèi)部區(qū)域引導(dǎo)向外壁，用于將熱從空氣傳遞到所述外壁。冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步包括聯(lián)接到熱交換器殼體的外壁的至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置，至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置構(gòu)造成便于從外壁的熱傳遞。
[0007]在另一方面，提供一種用于組裝用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)的方法，該機(jī)器包括機(jī)器殼體。方法包括將熱交換器殼體聯(lián)接到機(jī)器殼體，其中，熱交換器殼體包括外壁。方法還包括將限定在熱交換器殼體內(nèi)的至少一個(gè)流出空氣通道聯(lián)接成與限定在機(jī)器殼體中的內(nèi)部區(qū)域流連通。方法還包括將限定在熱交換器殼體內(nèi)的至少一個(gè)返回空氣通道聯(lián)接成與機(jī)器殼體的內(nèi)部區(qū)域流連通，以及與至少一個(gè)流出空氣通道流連通，以使得空氣能夠從內(nèi)部區(qū)域引導(dǎo)向外壁，以便于將熱從空氣傳遞到外壁。方法還包括將至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置聯(lián)接到熱交換器殼體的外壁，其中，至少一個(gè)拍爾帖效應(yīng)裝置便于從外壁的熱傳遞。
[0008]在又一方面，提供一種機(jī)器。機(jī)器包括殼體，以及聯(lián)接到機(jī)器殼體的熱交換器殼體。熱交換器殼體包括外壁，熱交換器殼體限定至少一個(gè)流出空氣通道，該至少一個(gè)流出空氣通道聯(lián)接成與限定在機(jī)器殼體中的內(nèi)部區(qū)域流連通。熱交換器殼體進(jìn)一步限定至少一個(gè)返回空氣通道，該至少一個(gè)返回空氣通道聯(lián)接成與機(jī)器殼體內(nèi)部區(qū)域流連通，以及與至少一個(gè)流出空氣通道流連通，以使得空氣能夠從內(nèi)部區(qū)域引導(dǎo)向外壁，以便于從外壁的熱傳遞。機(jī)器還包括聯(lián)接到外壁的至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置，至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置構(gòu)造成便于從外壁的熱傳遞。
[0009]—種用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)，機(jī)器包括機(jī)器殼體，冷卻系統(tǒng)包括:聯(lián)接到機(jī)器殼體的熱交換器殼體，熱交換器殼體包括外壁，熱交換器殼體在其中限定至少一個(gè)流出空氣通道，并且聯(lián)接成與限定在機(jī)器殼體中的內(nèi)部區(qū)域流連通，熱交換器殼體進(jìn)一步限定至少一個(gè)返回空氣通道，至少一個(gè)返回空氣通道聯(lián)接成與機(jī)器殼體的內(nèi)部區(qū)域流連通，以使得空氣能夠從內(nèi)部區(qū)域引導(dǎo)向外壁，用于將熱從空氣傳遞到外壁；和至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置，其聯(lián)接到熱交換器殼體的外壁，至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置構(gòu)造成便于從外壁的熱傳遞。
[0010]優(yōu)選地，至少一個(gè)流出空氣通道包括彼此被分隔壁分開的至少兩個(gè)流出空氣通道。
[0011]優(yōu)選地，至少一個(gè)流出空氣通道基本上平行于返回空氣通道延伸。
[0012]優(yōu)選地，至少一個(gè)流出空氣通道從機(jī)器殼體延伸到外壁。
[0013]優(yōu)選地，至少一個(gè)返回空氣通道從機(jī)器殼體延伸到外壁。
[0014]優(yōu)選地，機(jī)器包括轉(zhuǎn)子軸，至少一個(gè)流出空氣通道和至少一個(gè)返回空氣通道中的至少一個(gè)定向成基本上垂直于轉(zhuǎn)子軸。
[0015]優(yōu)選地,機(jī)器殼體具有第一長(zhǎng)度，并且熱交換器殼體具有近似等于機(jī)器殼體第一長(zhǎng)度的第二長(zhǎng)度。
[0016]優(yōu)選地，至少一個(gè)流出空氣通道在至少一個(gè)返回空氣通道附近。
[0017]—種用于組裝用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)的方法，機(jī)器包括機(jī)器殼體，方法包括:將熱交換器殼體聯(lián)接到機(jī)器殼體，其中，熱交換器殼體包括外壁；將限定在熱交換器殼體內(nèi)的至少一個(gè)流出空氣通道聯(lián)接成與限定在機(jī)器殼體中的內(nèi)部區(qū)域流連通；將限定在熱交換器殼體內(nèi)的至少一個(gè)返回空氣通道聯(lián)接成與機(jī)器殼體的內(nèi)部區(qū)域流連通，以及與至少一個(gè)流出空氣通道流連通，以使得空氣能夠從內(nèi)部區(qū)域引導(dǎo)向外壁，以便于將熱從空氣傳遞到外壁；以及將至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置聯(lián)接到熱交換器殼體的外壁，其中，至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置便于從外壁的熱傳遞。
[0018]優(yōu)選地，聯(lián)接至少一個(gè)流出空氣通道包括:聯(lián)接熱交換器殼體內(nèi)的至少兩個(gè)流出空氣通道；以及用分隔壁使至少兩個(gè)流出空氣通道與彼此隔離。
[0019]優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括將至少一個(gè)流出空氣通道聯(lián)接成平行于返回空氣通道。[0020]優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括將至少一個(gè)流出空氣通道聯(lián)接成從機(jī)器殼體延伸到外壁。
[0021]優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括將至少一個(gè)返回空氣通道聯(lián)接成從機(jī)器殼體延伸到外壁。
[0022]優(yōu)選地，機(jī)器包括轉(zhuǎn)子軸，方法進(jìn)一步包括將至少一個(gè)流出空氣通道和至少一個(gè)返回空氣通道中的至少一個(gè)定向成基本上垂直于轉(zhuǎn)子軸。
[0023]優(yōu)選地，機(jī)器殼體具有第一長(zhǎng)度，方法進(jìn)一步包括將熱交換器殼體構(gòu)造成具有近似等于機(jī)器殼體第一長(zhǎng)度的第二長(zhǎng)度。
[0024]優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括將至少一個(gè)流出空氣通道聯(lián)接成在至少一個(gè)返回空氣通道附近。
[0025]—種機(jī)器，其包括:殼體；聯(lián)接到機(jī)器殼體的熱交換器殼體，熱交換器殼體包括外壁，熱交換器殼體限定至少一個(gè)流出空氣通道，至少一個(gè)流出空氣通道聯(lián)接成與限定在機(jī)器殼體中的內(nèi)部區(qū)域流連通，熱交換器殼體進(jìn)一步限定至少一個(gè)返回空氣通道，至少一個(gè)返回空氣通道聯(lián)接成與機(jī)器殼體內(nèi)部區(qū)域流連通，以及與至少一個(gè)流出空氣通道流連通，以使得空氣能夠從內(nèi)部區(qū)域引導(dǎo)向外壁，以便于從外壁的熱傳遞；以及聯(lián)接到外壁的至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置，至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置構(gòu)造成便于從外壁的熱傳遞。
[0026]優(yōu)選地，至少一個(gè)流出空氣通道包括彼此被分隔壁分開的兩個(gè)流出空氣通道。
[0027]優(yōu)選地，至少一個(gè)流出空氣通道基本上平行于返回空氣通道延伸。
[0028]優(yōu)選地，至少一個(gè)流出空氣通道從機(jī)器殼體延伸到外壁。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是示例性已知馬達(dá)冷卻系統(tǒng)的側(cè)視截面圖。
[0030]圖2是圖1中示出的馬達(dá)冷卻系統(tǒng)的側(cè)視截面圖。
[0031]圖3是示例性馬達(dá)冷卻系統(tǒng)的側(cè)視截面圖。
[0032]部件列表
9馬達(dá)冷卻系統(tǒng) 10馬達(dá) 11馬達(dá)殼體 12轉(zhuǎn)子 13轉(zhuǎn)子軸 14定子 15壁
16端部繞組 17端部 18風(fēng)扇葉片 20葉輪 21冷卻回路 22環(huán)境空氣 23環(huán)境空氣流部分24熱交換器殼體25孔口26豎直氣室27端部開口28橫向空氣流通道29箭頭
30流出空氣通道
31內(nèi)部冷卻空氣回路32流出空氣通道33空氣
34橫向空氣通道35橫向空氣通道36返回空氣通道37中心區(qū)域38返回空氣通道39壁
40馬達(dá)冷卻系統(tǒng)41壁
42熱交換器殼體43高度44馬達(dá)殼體45空氣46馬達(dá)47高度48轉(zhuǎn)子49定子50轉(zhuǎn)子軸51總長(zhǎng)度52風(fēng)扇葉片53長(zhǎng)度
54流出空氣通道55壁
56流出空氣通道57長(zhǎng)度
58返回空氣通道59內(nèi)部60壁
61相對(duì)的端部62返回空氣通道 63端部 64壁 66開口 66開口 68開口
70珀?duì)柼?yīng)裝置 72珀?duì)柼?yīng)裝置 74外壁 76箭頭 77周圍大氣。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1是示例性已知馬達(dá)10的側(cè)視截面圖,其示出馬達(dá)冷卻系統(tǒng)9。在示例性實(shí)施例中，馬達(dá)冷卻系統(tǒng)9包括空氣-空氣冷卻回路21，并且特別地，示出空氣-空氣冷卻回路21的環(huán)境空氣流部分23。馬達(dá)10包括馬達(dá)殼體11，馬達(dá)殼體11基本上完全包封馬達(dá)10，以基本上阻止灰塵、油或其它污染物侵入到馬達(dá)10中，以及基本上阻止馬達(dá)潤(rùn)滑油從馬達(dá)10漏出。馬達(dá)10包括支承在轉(zhuǎn)子軸13上的轉(zhuǎn)子12，轉(zhuǎn)子軸13可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接在馬達(dá)殼體11內(nèi)。轉(zhuǎn)子12被定子14包圍，定子14包括多個(gè)端部繞組16。多個(gè)風(fēng)扇葉片18固定地聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸13。葉輪20在馬達(dá)殼體11外部固定地聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸13的端部17。
[0034]熱交換器殼體24安裝在馬達(dá)殼體11的頂部?？諝?空氣冷卻回路21的環(huán)境空氣流部分23包括豎直氣室26和形成于熱交換器殼體24中的一個(gè)或多個(gè)橫向空氣流通道28。熱交換器殼體24基本上包封葉輪20。熱交換器殼體24中的孔口 25使得環(huán)境空氣22能夠沿著箭頭29示出的路徑吸到熱交換器殼體24中。特別地，在馬達(dá)10的操作期間，轉(zhuǎn)子軸13的旋轉(zhuǎn)使葉輪20旋轉(zhuǎn)，從而通過孔口 25，以及通過豎直氣室26吸入環(huán)境空氣22。環(huán)境空氣22沿著橫向空氣流通道28行進(jìn)，并且最終通過限定在熱交換器殼體24中的一個(gè)或多個(gè)端部開口 27從熱交換器殼體24排出。
[0035]圖2是馬達(dá)10的側(cè)視截面圖，并且示出內(nèi)部冷卻空氣回路31。在示例性實(shí)施例中，內(nèi)部冷卻空氣回路31包括一對(duì)流出空氣通道30和32以及一對(duì)返回空氣通道36和38，該對(duì)流出空氣通道30和32彼此被壁15分開。壁39使流出空氣通道30與返回空氣通道36分開，并且壁41使流出空氣通道32與返回空氣通道38分開。流出空氣通道30經(jīng)由橫向空氣通道35聯(lián)接成與返回空氣通道36流連通。流出空氣通道32經(jīng)由橫向空氣通道34聯(lián)接成與返回空氣通道38流連通。橫向空氣流通道28 (在圖1中示出)經(jīng)由熱交換器殼體24中的豎直壁(未示出)與流出空氣通道30和32隔離，以及與返回空氣通道36和38隔離。流出空氣通道30和32以及返回空氣通道36和38經(jīng)由限定在馬達(dá)殼體11中的孔口(未示出)聯(lián)接成與馬達(dá)10流連通。
[0036]在馬達(dá)10的操作期間，風(fēng)扇葉片18朝馬達(dá)10的中心區(qū)域37吸空氣33，并且推動(dòng)空氣33通過定子14?？諝?3從轉(zhuǎn)子12和定子14移除熱?？諝?3通過限定在馬達(dá)殼體11中的孔口引導(dǎo)到空氣通道30和32中。當(dāng)空氣33通過流出空氣通道30和32上升，并且隨后通過返回空氣通道36和38返回時(shí)，熱從空氣33傳遞通過豎直壁(未示出)，并進(jìn)入穿過橫向空氣流通道28(在圖1中示出)的環(huán)境空氣22。雖然在圖1和圖2中示出了僅一個(gè)橫向空氣流通道28、一對(duì)流出空氣通道30和32，以及一對(duì)對(duì)應(yīng)的返回空氣通道36和38，但是在典型的已知馬達(dá)中，包括多個(gè)橫向空氣流通道和多對(duì)流出空氣通道和返回空氣通道。
[0037]冷卻馬達(dá)(諸如馬達(dá)10)需要在馬達(dá)10之間產(chǎn)生溫度梯度，特別是馬達(dá)10的高溫區(qū)域及其周圍環(huán)境。馬達(dá)10依賴于使用熱交換器殼體24和葉輪20來對(duì)馬達(dá)10提供冷卻。在已知的馬達(dá)-熱交換器殼體構(gòu)造中，熱交換器殼體24的高度43通常是馬達(dá)10的高度47的兩倍高。將葉輪20添加到轉(zhuǎn)子軸13進(jìn)一步增加馬達(dá)10的總長(zhǎng)度51。因此，系統(tǒng)可需要相當(dāng)大的空間容積來冷卻馬達(dá)10。
[0038]圖3是可與例如馬達(dá)10 —起使用的示例性馬達(dá)冷卻系統(tǒng)40的側(cè)視截面圖。在示例性實(shí)施例中，馬達(dá)冷卻系統(tǒng)40包括聯(lián)接到電動(dòng)馬達(dá)46的馬達(dá)殼體44的熱交換器殼體42。在示例性實(shí)施例中，熱交換器殼體42具有近似等于馬達(dá)殼體44的長(zhǎng)度57的長(zhǎng)度53。轉(zhuǎn)子48在馬達(dá)殼體44中可旋轉(zhuǎn)地安裝到轉(zhuǎn)子軸50。多個(gè)風(fēng)扇葉片52固定地聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸50的相對(duì)的端部61和63，以沿著箭頭76示出的路徑推動(dòng)空氣45通過馬達(dá)殼體44和熱交換器殼體42。定子49基本上包圍轉(zhuǎn)子48。熱交換器殼體42包括彼此被壁55分開的一對(duì)流出空氣通道54和56。熱交換器殼體42還包括返回空氣通道58，返回空氣通道58位于流出空氣通道54附近，并且壁60使返回空氣通道58與流出空氣通道54分開。熱交換器殼體42還包括返回空氣通道62，返回空氣通道62位于流出空氣通道56附近，并且壁64使返回空氣通道62與流出空氣通道56分開。流出空氣通道54經(jīng)由開口 66與返回空氣通道58連通，而流出空氣通道56經(jīng)由開口 68與返回空氣通道62連通。每個(gè)通道54和56和每個(gè)通道58和62通過限定在馬達(dá)殼體44中的孔口(未示出)聯(lián)接成與馬達(dá)殼體44的內(nèi)部59流連通。雖然在示例性馬達(dá)冷卻系統(tǒng)40中，示出了僅一對(duì)流出空氣通道54和56，以及僅一對(duì)返回空氣通道58和62，但是在可選實(shí)施例中，提供附加的流出空氣通道和/或返回空氣通道。
[0039]與熱交換器殼體24 (在圖1和圖2中示出)相比，熱交換器殼體24包括沿豎向延伸的通道30、32、34和36以及橫向通道28，熱交換器殼體42僅包括基本上沿豎向延伸的通道54、56、58和62，因而并入了較簡(jiǎn)單的熱交換器殼體構(gòu)造。因此，與已知的空氣_空氣或液體-空氣熱交換器殼體結(jié)構(gòu)相比，較簡(jiǎn)單地構(gòu)建和保持熱交換器殼體42。
[0040]一對(duì)珀?duì)柼?yīng)裝置70和72固定地聯(lián)接到熱交換器殼體42的外壁74。珀?duì)柼?yīng)裝置70和72具有如需要的任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)造，以使得馬達(dá)冷卻系統(tǒng)40能夠如本文描述地起作用。在示例性馬達(dá)冷卻系統(tǒng)40中，珀?duì)柼?yīng)裝置70和72由電源(未示出)提供功率，聯(lián)接到適當(dāng)?shù)目刂蒲b置(未示出)，并且以如下方式固定到熱交換器殼體42使得當(dāng)被提供功率時(shí)，珀?duì)柼?yīng)裝置70和72將熱傳導(dǎo)遠(yuǎn)離熱交換器殼體42。特別地，珀?duì)柼?yīng)裝置70和72通過珀?duì)柼?yīng)裝置70和72中的每一個(gè)內(nèi)的陡峭溫度梯度的產(chǎn)生而將通過外壁74傳導(dǎo)的熱引導(dǎo)到周圍大氣77，該溫度梯度大于能夠通過由簡(jiǎn)單傳導(dǎo)和/或葉輪或風(fēng)扇引起的對(duì)流完成的熱傳遞實(shí)現(xiàn)的溫度梯度。
[0041]當(dāng)馬達(dá)46操作時(shí)，以類似于如本文關(guān)于馬達(dá)10 (在圖1和圖2中示出)所描述的方式，轉(zhuǎn)子軸50的旋轉(zhuǎn)使風(fēng)扇葉片52沿著轉(zhuǎn)子48推動(dòng)馬達(dá)46和熱交換器殼體42內(nèi)的空氣(如箭頭76示出的)，以及推動(dòng)該空氣通過定子49。當(dāng)經(jīng)加熱空氣被風(fēng)扇葉片52從馬達(dá)殼體44推動(dòng)，以及通過流出空氣通道54和56朝向外壁74推動(dòng)時(shí)，熱傳遞到外壁74。由于珀?duì)柼b置70和72起熱沉的作用，故珀?duì)柼?yīng)裝置70和72隨后將外壁74中的熱傳遞遠(yuǎn)離外壁74，并且將該熱傳遞到周圍大氣中。冷卻空氣弓I導(dǎo)遠(yuǎn)離外壁74，并且經(jīng)由開口66和68以及返回空氣通道58和62返回到馬達(dá)殼體44。在示例性實(shí)施例中，僅在馬達(dá)46的操作期間對(duì)珀?duì)柼?yīng)裝置70和72提供功率。在可選實(shí)施例中，在馬達(dá)46的操作已結(jié)束之后，保持對(duì)珀?duì)柼?yīng)裝置70和72提供功率達(dá)預(yù)定時(shí)間段，以便于繼續(xù)冷卻馬達(dá)46。在示例性實(shí)施例中，使用珀?duì)柼?yīng)裝置70和72意味著由風(fēng)扇葉片52提供的空氣45在熱交換器殼體42內(nèi)的循環(huán)足以使得能夠從空氣45有效地移除熱，而不需要附加的葉輪，諸如葉輪20(在圖1中示出)。
[0042]在上面詳細(xì)描述了用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)及其組裝方法的示例性實(shí)施例。用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)及其組裝方法不限本文描述的特定實(shí)施例，而是相反地，冷卻系統(tǒng)的構(gòu)件和/或方法的步驟可獨(dú)立地使用，并且與本文描述的其它構(gòu)件和/或步驟分開地使用。例如，本文描述的冷卻系統(tǒng)和方法還可與其它機(jī)器和方法結(jié)合起來使用，并且不限于僅利用如本文描述的馬達(dá)實(shí)踐。相反地，可與許多其它馬達(dá)和/或渦輪和/或功率和/或發(fā)電機(jī)應(yīng)用結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)和利用示例性實(shí)施例。
[0043]雖然可在一些圖中示出本發(fā)明的各種實(shí)施例的特定特征，而在其它圖中不示出，但是這僅是為了方便。根據(jù)本發(fā)明的原理，可結(jié)合任何其它圖的任何特征來參照和/或主張圖的任何特征。
[0044]與已知的電動(dòng)馬達(dá)冷卻系統(tǒng)相比，通過使用聯(lián)接到馬達(dá)殼體的珀?duì)柼?yīng)裝置，以及限定在熱交換器殼體內(nèi)的流出和返回空氣通道，本文描述的冷卻系統(tǒng)便于增加從馬達(dá)耗散的熱。另外，本文描述的冷卻系統(tǒng)容許以顯著減小的占地面積和減小的總包裝體積和重量來構(gòu)建電動(dòng)馬達(dá)。本文描述的冷卻系統(tǒng)還在馬達(dá)殼體與周圍環(huán)境之間產(chǎn)生較陡峭的溫度梯度，導(dǎo)致電動(dòng)馬達(dá)的更高效且有效的冷卻，和因此改進(jìn)的馬達(dá)效率。本文描述的冷卻系統(tǒng)還消除了對(duì)安裝有轉(zhuǎn)子軸的葉輪或風(fēng)扇的需要。通過使得能夠使用簡(jiǎn)化的熱交換器殼體，本文描述的冷卻系統(tǒng)還減少了維護(hù)要求。與提供有配備有風(fēng)扇的空氣-空氣熱交換器的馬達(dá)相比，本文描述的冷卻系統(tǒng)還提供整體馬達(dá)噪聲的減小。由于馬達(dá)軸承的改進(jìn)冷卻，故本文描述的冷卻系統(tǒng)還提供增加的軸承壽命。
[0045]該書面的描述使用實(shí)例以公開本發(fā)明(包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這些其它實(shí)例具有不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語言無顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實(shí)例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)，所述機(jī)器包括機(jī)器殼體，所述冷卻系統(tǒng)包括: 聯(lián)接到所述機(jī)器殼體的熱交換器殼體，所述熱交換器殼體包括外壁，所述熱交換器殼體在其中限定至少一個(gè)流出空氣通道，并且聯(lián)接成與限定在所述機(jī)器殼體中的內(nèi)部區(qū)域流連通，所述熱交換器殼體進(jìn)一步限定至少一個(gè)返回空氣通道，所述至少一個(gè)返回空氣通道聯(lián)接成與所述機(jī)器殼體的內(nèi)部區(qū)域流連通，以使得空氣能夠從所述內(nèi)部區(qū)域引導(dǎo)向所述外壁，用于將熱從所述空氣傳遞到所述外壁；和 至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置，其聯(lián)接到所述熱交換器殼體的所述外壁，所述至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置構(gòu)造成便于從所述外壁的熱傳遞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)流出空氣通道包括彼此被分隔壁分開的至少兩個(gè)流出空氣通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)流出空氣通道基本上平行于所述返回空氣通道延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)流出空氣通道從所述機(jī)器殼體延伸到所述外壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)返回空氣通道從所述機(jī)器殼體延伸到所述外壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器包括轉(zhuǎn)子軸，所述至少一個(gè)流出空氣通道和所述至少一個(gè)返回空氣通道中的至少一個(gè)定向成基本上垂直于所述轉(zhuǎn)子軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器殼體具有第一長(zhǎng)度，并且所述熱交換器殼體具有近似等于所述機(jī)器殼體第一長(zhǎng)度的第二長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)流出空氣通道在所述至少一個(gè)返回空氣通道附近。
9.一種用于組裝用于機(jī)器的冷卻系統(tǒng)的方法，所述機(jī)器包括機(jī)器殼體，所述方法包括: 將熱交換器殼體聯(lián)接到所述機(jī)器殼體，其中，所述熱交換器殼體包括外壁； 將限定在所述熱交換器殼體內(nèi)的至少一個(gè)流出空氣通道聯(lián)接成與限定在所述機(jī)器殼體中的內(nèi)部區(qū)域流連通； 將限定在所述熱交換器殼體內(nèi)的至少一個(gè)返回空氣通道聯(lián)接成與所述機(jī)器殼體的內(nèi)部區(qū)域流連通，以及與所述至少一個(gè)流出空氣通道流連通，以使得空氣能夠從所述內(nèi)部區(qū)域引導(dǎo)向所述外壁，以便于將熱從所述空氣傳遞到所述外壁；以及 將至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置聯(lián)接到所述熱交換器殼體的外壁，其中，所述至少一個(gè)珀?duì)柼?yīng)裝置便于從所述外壁的熱傳遞。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，聯(lián)接至少一個(gè)流出空氣通道包括: 聯(lián)接所述熱交換器殼體內(nèi)的至少兩個(gè)流出空氣通道；以及 用分隔壁使所述至少兩個(gè)流出空氣通道與彼此隔離。
【文檔編號(hào)】H02K9/18GK103915943SQ201410007943
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】S.V.馬哈簡(jiǎn) 申請(qǐng)人:通用電氣公司