[發明專利]電機的冷卻

有效

• 申請號: 201080070586.9
• 申請日: 2010-10-07
• 公開（公告）號: CN103229013A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: B.阿戈斯蒂尼;C.平托;C.默克爾;M.哈貝爾特
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;H02K9/20;H02K9/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;嚴志軍

技術領域

本發明大體涉及電機。更特別地，本發明涉及這樣的電機的冷卻。

背景技術

諸如電動馬達的電機可為龐大和笨重的。它們越大并且它們產生或抽取的能量越多，冷卻問題就變得越來越重要。

進入防護指數高的電動馬達例如常常使用水-空氣熱交換器來冷卻包含馬達的封罩內部的空氣。這在例如其中水容易獲得的航海應用中非常方便，但在一些其它工作環境中，或者當必須避免電力構件附近有水的時，可能不可行。

還知道在馬達中使用空氣-空氣熱交換器。在US?5,844,333中給出了關于這個的一個示例，其中，通過用環境空氣穿過冷卻劑管來冷卻馬達空氣。

已被使用的另一種類型的熱交換器為熱管。在US?6499532中描述了一種包括用于電動馬達的熱管陣列的單個框架。

存在的一種有吸引力的技術為熱虹吸冷卻技術。

例如關于冷卻電氣構件而使用此技術，在US?2002/0014324和EP?2031332中描述了該技術。EP?2031332描述一種非常緊湊的熱交換單元，有吸引力的是它也可用于其它領域中。

以前也已經關于電機而使用了基于熱虹吸的冷卻。例如，US?2005/156470描述了使用熱虹吸單元來冷卻定子。

最后，US?7102267還描述了關于電機而使用熱虹吸技術。但在此文獻中，所使用的熱交換元件笨重。

因此關注的將是改進這個后一文獻中描述的冷卻元件。

因此，本發明涉及提供一種使用基于較緊湊的熱虹吸的熱交換結構而被冷卻的電機。

發明內容

本發明的目標是提供一種采用熱虹吸熱交換技術的較緊湊的電機。

根據本發明，通過一種電機來達到此目標，該電機包括：

封閉室，其具有至少一個壁，并且包封定子、轉子和第一流體；

熱交換單元，其從室通過壁而延伸到室的外部的流體輸送通道，熱交換單元包括：

　　至少一個管道，其在熱交換單元內設置成回路，并且包括工作流體，管道設有蒸發器通路和冷凝器通路；

　　在室的內部與蒸發器通路接觸的第一熱傳遞元件，其用于通過蒸發器通路，將熱從第一流體傳遞到管道中的工作流體，以及

　　在流體輸送通道中與冷凝器通路接觸的第二熱傳遞元件，其用于通過冷凝器通路，將熱從管道中的工作流體傳遞到第二流體；

第一流體傳播單元，其設置在室的內部，并且構造成迫使室中的第一流體流經定子、轉子和第一熱傳遞元件，以及

第二流體傳播單元，其設置在流體輸送通道中，以迫使第二流體流經熱交換單元的第二熱傳遞元件。

本發明具有許多優點。使用熱交換單元來執行熱虹吸熱交換，熱交換單元可為小而緊湊的，并且因而易于布置在電機中。所執行的冷卻的類型允許使用可能臟的第二流體來冷卻室中的清潔的第一流體，第二流體可為環境流體，例如空氣。流體流的分開允許使用低壓降和小體積。這還對熱交換器設計提供可縮放性，因為效率不取決于大小。在熱交換單元的內部的兩相工作流體經由熱交換單元通過自然對流來輸送熱。

附圖說明

將在下面參照附圖來描述本發明，其中

圖1示意性地顯示用于電機中的熱交換單元的透視圖，

圖2示意性地顯示具有這種熱交換單元的熱傳遞元件的管道的透視圖，

圖3顯示通過根據本發明的第一實施例的電機的一部分的截面圖，

圖4顯示通過根據本發明的第二實施例的電機的一部分的截面圖，以及

圖5顯示通過根據本發明的第三實施例的電機的一部分的截面圖。

具體實施方式

本發明涉及對電機使用緊湊的熱虹吸熱交換單元。該單元是設置在模塊框架內的單個實體或模塊。在EP?2031332中描述了原本意于用于半導體裝置的一個適當的這種熱交換單元，該文獻通過引用而結合在本文中。根據本發明，此類熱交換單元適于在電機中使用。