本實(shí)用新型涉及一種相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼以及風(fēng)冷電機(jī)。

背景技術(shù)：
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目前，世界各國都在大力發(fā)展新能源汽車，我國更是將其列入到七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之中。節(jié)能與新能源汽車的發(fā)展是我國減少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要舉措之一，中央和地方各級(jí)政府對(duì)其發(fā)展高度關(guān)注，陸續(xù)出臺(tái)了各種扶持培育政策，為新能源汽車的發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境。

但目前來看，作為其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)核心的車用電機(jī)及其控制系統(tǒng)目前尚缺乏大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證，部分核心零部件的高效熱管理關(guān)鍵技術(shù)仍掌握于國外廠商手中，制約了我國產(chǎn)品的性能提升和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。電機(jī)熱管理技術(shù)直接影響電機(jī)效率、可靠性和使用壽命。溫升過高，容易加速電機(jī)絕緣材料老化，縮短使用壽命，促使電機(jī)效率下降，而電機(jī)效率下降，將進(jìn)一步導(dǎo)致發(fā)熱量增加，從而再次推高溫升。因此，溫度控制對(duì)電機(jī)工作的效率、穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。

現(xiàn)有的汽車用電機(jī)的溫控系統(tǒng)主要依靠水冷系統(tǒng)或強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)。其中對(duì)于強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要發(fā)熱部件為定子繞組和定子鐵芯，而其二者的傳熱途徑主要依靠定子鐵芯與風(fēng)冷機(jī)殼的接觸部位進(jìn)行，通常情況下，受到安裝位置、出線方式以及材料成本等的限制，上述接觸部位面積僅占風(fēng)冷機(jī)殼內(nèi)壁面面積的三分之一至二分之一，其余面積則得不到有效利用，從而造成風(fēng)冷機(jī)殼局部部位溫度過高，溫差梯度過大的現(xiàn)象，風(fēng)冷機(jī)殼兩端的散熱翅片組無法得到良好的利用，影響驅(qū)動(dòng)電機(jī)整機(jī)的溫控性能，進(jìn)而影響新能源汽車的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的是提供一種相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼以及風(fēng)冷電機(jī)，能解決風(fēng)冷電機(jī)的散熱機(jī)殼局部溫度過高，散熱慢的問題。

本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼，包括環(huán)形殼體，所述環(huán)形殼體外部沿周向凸出有若干間隔排列的散熱翅片，其特征在于：還包括上端板和下端板，所述環(huán)形殼體內(nèi)周向分布有若干真空相變散熱通道，所述真空相變散熱通道從所述環(huán)形殼體的上端面延伸到下端面，所述真空相變散熱通道兩端由所述上端板、所述下端板密封，所述真空相變散熱通道內(nèi)設(shè)有相變工質(zhì)。

上述所述真空相變散熱通道軸向設(shè)置。

上述所述真空相變散熱通道均勻分布在所述環(huán)形殼體內(nèi)。

上述所述真空相變散熱通道的橫截面為圓形、弧形、矩形或梯形。

上述所述環(huán)形殼體的上端面上設(shè)有第一環(huán)形凹槽，相鄰兩個(gè)所述真空相變散熱通道的上端口與第一環(huán)形凹槽連通，所述第一環(huán)形凹槽由所述上端板密封。

上述所述環(huán)形殼體的下端面上設(shè)有第二環(huán)形凹槽，相鄰兩個(gè)所述真空相變散熱通道的下端口與第二環(huán)形凹槽連通，所述第二環(huán)形凹槽由所述下端板密封。

上述所述第一環(huán)狀凹槽和所述第二環(huán)狀凹槽為沉頭式凹槽，所述沉頭式凹槽的槽壁的軸向傾斜角為5°—20°。

上述所述真空相變散熱通道的內(nèi)壁設(shè)有微溝槽。

上述所述微溝槽的橫截面為V形、弧形、鋸齒形、矩形或梯形。

上述所述微溝槽的槽寬與槽長比例為1：200—1：20，所述微溝槽的槽寬與槽高比例為1：4—1：2，所述微溝槽141的槽寬與間距比例為1：2—1：1。

上述所述微溝槽的所述槽寬為0.5—1mm，所述槽高為0.5—2mm，所述間距為0.5—1mm。

上述所述相變工質(zhì)為去離子水或丙酮，所述相變工質(zhì)的液態(tài)灌注量為所述真空相變散熱通道總?cè)莘e的25％—75％。

上述所述真空相變散熱通道的密封真空度小于或等于100帕。

上述所述散熱翅片外側(cè)面設(shè)有若干散熱加強(qiáng)筋。

上述所述散熱加強(qiáng)筋的橫截面為V形、弧形、鋸齒形、矩形或梯形。

上述所述環(huán)形殼體、所述散熱翅片、所述真空相變散熱通道與所述微溝槽由鋁材一體化擠壓成型加工成型。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種風(fēng)冷電機(jī)，包括外殼組件、定子組件、轉(zhuǎn)子組件和轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)子組件安裝在所述轉(zhuǎn)軸上，所述定子組件嵌套安裝在所述外殼組件里面，所述轉(zhuǎn)子組件套設(shè)于所述定子組件里面，其中所述定子組件包括定子鐵芯以及繞設(shè)于所述定子鐵芯上的線圈繞組，其特征在于：所述外殼組件包括外殼殼體、上端蓋和下端蓋，所述外殼殼體為上述所述的相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下效果：

1)所述環(huán)形殼體內(nèi)周向分布有若干真空相變散熱通道，真空相變散熱通道內(nèi)設(shè)有相變工質(zhì)，通過液體工質(zhì)在真空環(huán)境下的相變性質(zhì)，賦予真空相變散熱通道極其高效的傳熱能力，其導(dǎo)熱系數(shù)是已知金屬的上萬倍，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部熱量分布的快速重組；

2)所述真空相變散熱通道從環(huán)形殼體的上端面延伸到下端面，可將現(xiàn)有技術(shù)中集中于局部位置的大量熱量迅速傳播、擴(kuò)散至整個(gè)環(huán)形殼體，從而消除局部溫度過熱問題，大幅度減小環(huán)形殼體的溫差梯度，進(jìn)而促使更多的熱量從環(huán)形殼體內(nèi)傳導(dǎo)至散熱翅片進(jìn)行散熱；

3)所述真空相變散熱通道軸向設(shè)置，真空相變散熱通道均勻分布在環(huán)形殼體內(nèi)，加工方便，散熱均勻；

4)相鄰兩個(gè)所述真空相變散熱通道的上端口與第一環(huán)形凹槽連通，第一環(huán)形凹槽由所述上端板密封；相鄰兩個(gè)所述真空相變散熱通道的下端口與第二環(huán)形凹槽連通，第二環(huán)形凹槽由所述下端板密封，相互連通的真空相變散熱通道便于相變工質(zhì)的灌入；

5)所述真空相變散熱通道的內(nèi)壁設(shè)有微溝槽，微溝槽利于液體工質(zhì)受熱相變?yōu)闅怏w，進(jìn)而提高了傳熱效果；

6)所述散熱翅片外側(cè)面設(shè)有若干散熱加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋增大了對(duì)流散熱的接觸面積，散熱效果更好；

7)所述環(huán)形殼體、所述散熱翅片、所述真空相變散熱通道與所述微溝槽由鋁材一體化擠壓成型加工成型，免除了相變熱管的使用及裝配，進(jìn)一步減小了熱量散失路徑中的接觸熱阻；

8)所述風(fēng)冷電機(jī)，使用了相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼，使線圈繞組和定子鐵芯的熱量能迅速傳導(dǎo)至散熱翅片進(jìn)行散熱，改善驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫控性能，提高了電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

附圖說明：

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼的立體圖；

圖2是圖1的A－A剖視圖；

圖3是圖2的B處放大圖；

圖4是圖2的D處放大圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼的爆炸圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼的環(huán)形殼體的俯視圖；

圖7是圖6的C處放大圖；

圖8是所述真空相變散熱通道的其中一種形狀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是所述真空相變散熱通道的另一種形狀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的風(fēng)冷電機(jī)的剖視圖。

具體實(shí)施方式：

下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實(shí)施例一：

如圖1至圖7所示，本實(shí)施例提供的是一種相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼，包括環(huán)形殼體1，所述環(huán)形殼體1外部沿周向凸出有若干間隔排列的散熱翅片11，其特征在于：還包括上端板2和下端板3，所述環(huán)形殼體1內(nèi)周向分布有若干真空相變散熱通道14，真空相變散熱通道14從環(huán)形殼體1的上端面12延伸到下端面13，真空相變散熱通道14兩端由上端板2、下端板3密封，真空相變散熱通道14內(nèi)設(shè)有相變工質(zhì)。

本實(shí)施例所述的相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼，通過液體工質(zhì)在真空環(huán)境下的相變性質(zhì)，賦予真空相變散熱通道極其高效的傳熱能力；所述真空相變散熱通道14從環(huán)形殼體1的上端面12延伸到下端面13，促進(jìn)熱量從環(huán)形殼體1的局部高溫位置向兩端低溫位置的迅速擴(kuò)散，起到均勻熱量分布的作用。

上述所述真空相變散熱通道14軸向設(shè)置，加工方便。

上述所述真空相變散熱通道14均勻分布在環(huán)形殼體1內(nèi)，散熱均勻。

上述環(huán)形殼體1的上端面12上設(shè)有第一環(huán)形凹槽15，相鄰兩個(gè)所述真空相變散熱通道14的上端口142與第一環(huán)形凹槽15連通，第一環(huán)形凹槽15由上端板2密封。真空相變散熱通道14的上端口142相互連通便于相變工質(zhì)的灌入。

上述環(huán)形殼體1的下端面13上設(shè)有第二環(huán)形凹槽16，相鄰兩個(gè)所述真空相變散熱通道14的下端口143與第二環(huán)形凹槽16連通，第二環(huán)形凹槽16由下端板3密封。相互連通的真空相變散熱通道14更利于相變工質(zhì)的流動(dòng)。

上述所述第一環(huán)狀凹槽15和第二環(huán)狀凹槽16為沉頭式凹槽，沉頭式凹槽的槽壁的軸向傾斜角為5°—20°。

上述所述上端板2包括頂壁22和側(cè)壁23，頂壁22上設(shè)有抽真空圓管21，抽真空圓管21頂部密封，所述側(cè)壁23貼設(shè)在所述沉頭凹槽的槽壁上。

上述所述真空相變散熱通道14的內(nèi)壁設(shè)有微溝槽141，微溝槽141利于液體工質(zhì)受熱相變?yōu)闅怏w，進(jìn)而提高了傳熱效果。

上述所述微溝槽141的槽寬D1與槽長L比例為1：200—1：20，所述微溝槽141的槽寬D1與槽高H比例為1：4—1：2，所述微溝槽141的槽寬D1與間距D2比例為1：2—1：1。

上述所述微溝槽141的所述槽寬D1為0.5—1mm，所述槽高H為0.5—2mm，所述間距D2為0.5—1mm。

上述所述相變工質(zhì)為去離子水或丙酮，所述相變工質(zhì)的液態(tài)灌注量為所述真空相變散熱通道14總?cè)莘e的25％—75％。

上述所述真空相變散熱通道14的密封真空度小于或等于100帕。

上述所述散熱翅片11外側(cè)面設(shè)有若干散熱加強(qiáng)筋111，加強(qiáng)筋111增大了對(duì)流散熱的接觸面積，散熱效果更好。

上述所述環(huán)形殼體1、所述散熱翅片11、所述真空相變散熱通道14與所述微溝槽141由鋁材一體化擠壓成型加工成型。一體成型可免除了相變熱管的使用及裝配，進(jìn)一步減小了熱量散失路徑中的接觸熱阻。

上述所述散熱翅片11外側(cè)面也可通過噴砂處理來強(qiáng)化傳熱效果。所述環(huán)形殼體1的上端面12和下端面13還加工有若干螺紋孔，以實(shí)現(xiàn)與電機(jī)上端蓋、下端蓋的螺栓連接。

本實(shí)施例中，所述環(huán)形殼體1內(nèi)均勻分布有24條真空相變散熱通道14，真空相變散熱通道14的橫截面為矩形，微溝槽141的橫截面為V形，所述散熱加強(qiáng)筋111的橫截面為V形。

上述所述微溝槽141的槽寬D1與槽長L比例為1：200，所述微溝槽141的所述槽寬D1為1mm，所述槽高H為1mm，所述間距D2為1mm。

上述所述真空相變散熱通道14內(nèi)灌注的相變工質(zhì)為去離子水，去離子水的灌注量共計(jì)80ml，真空相變散熱通道14的密封真空度控制在10—20帕之間。

上述所述第一環(huán)狀凹槽15和所述第二環(huán)狀凹槽16的所述槽壁的軸向傾斜角為5°。

如圖8、圖9所示，上述所述真空相變散熱通道14的橫截面也可為為圓形、弧形或梯形等；所述微溝槽141的橫截面也可為矩形、弧形、鋸齒形或梯形；所述散熱加強(qiáng)筋111的橫截面也可為弧形、鋸齒形、矩形或梯形。

本實(shí)施例提供的相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼，結(jié)構(gòu)簡單，散熱效果好，安裝方便，成本低廉，可適用于市面上所有的車用永磁同步電機(jī)改裝；更可促使電機(jī)電磁性能往更高功率密度方向設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)組件輕量化以及低成本化的目的。

實(shí)施例二：

如圖10所示，本實(shí)施例提供的是一種風(fēng)冷電機(jī)，包括外殼組件、定子組件4、轉(zhuǎn)子組件5和轉(zhuǎn)軸6，所述轉(zhuǎn)子組件5安裝在所述轉(zhuǎn)軸6上，所述定子組件4嵌套安裝在所述外殼組件里面，所述轉(zhuǎn)子組件5套設(shè)于所述定子組件4里面，所述定子組件4包括定子鐵芯41以及繞設(shè)于所述定子鐵芯41上的線圈繞組42，其特征在于：所述外殼組件包括外殼殼體10、上端蓋71和下端蓋72，所述外殼殼體10為實(shí)施例一所述的相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼。

本實(shí)施例所述風(fēng)冷電機(jī)，使用了相變散熱風(fēng)冷電機(jī)外殼，使線圈繞組42和定子鐵芯41的熱量能迅速傳導(dǎo)至散熱翅片11進(jìn)行散熱，改善了風(fēng)冷電機(jī)的溫控性能，提高了風(fēng)冷電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

以上實(shí)施例為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。