一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器的製造方法
2023-04-27 23:14:51 1
一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器的製造方法
【專利摘要】一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，其特徵在於：主要由液流腔、氣流腔、熱交換板構成；液流腔和氣流腔分別位於熱交換板的對立側面；熱交換板表面具有大量的凹凸點，凹凸點的凹面在液流腔內，凹凸點的凸面在氣流腔內；液流腔橫腔截面圖形為封閉結構，液流腔兩端為封閉結構；氣流腔橫腔截面圖形為半開放結構，氣流腔兩端為開放狀態；液流腔的腔壁的兩端具有液流入口孔、液流出口孔；液流腔內液流的方向與氣流腔內氣流的方向相逆。本實用新型結構簡單、加工簡易、散熱效率高。
【專利說明】—種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電動機冷卻，具體涉及一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器。
【背景技術】
[0002]電動機是一種將電能轉化成機械能的常用的旋轉式電動機器。工具機、水泵，需要電動機帶動；電力機車、電梯，需要電動機牽弓I。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機，甚至各種電動機玩具都離不開電動機。電動機已經應用在現代社會生活中的各個方面。電動機在使用過程中由於各種損耗的存在，使溫度不斷升高，為了正常使用，冷卻尤其重要。如不能很好地對其進行冷卻，會影響電動機的使用壽命。若電動機的散熱能力差，則會造成電動機溫度過高，會影響電動機的使用壽命，引起死機等問題，嚴重時會威脅到操作者的生命安全。
[0003]電動機的冷卻方式有自冷式、自扇冷卻和強迫冷卻。自冷式沒有任何輔助裝置，完全依靠外界空氣自發的流動冷卻電動機，散熱效率不高，適用於小型的電動機；自扇冷卻是在電動機旁邊加裝風扇，人為加快電動機周圍空氣的流動加快電動機的散熱，散熱效果好且結構簡單易於實現，目前廣泛應用於工業領域；強迫冷卻一般只用在大型電機中，通過冷卻液(一般為油介質，個別使用水介質)為電機降溫，散熱效率高但系統較為複雜，一般只應用於大型電動機。
[0004]在工業電動機中，自扇冷卻應用較為廣泛，環境空氣直接進入電動機內部進行冷卻，冷空氣將電動機熱量直接帶走並排出到周圍的環境中。空氣在電動機內部的行走路線主要有三種。一種是軸向，冷空氣從電動機一端進入，從另外一端排出。只要一端能裝較大直徑的風扇，就能得到較好的冷卻效果，鐵芯結構較緊湊。缺點是通風損耗較大，沿電動機軸向的溫度分布不均勻，一般用於容量較小的電動機。另一種是徑向，冷空氣從電動機兩端進入，從鐵芯的徑向通風道排出。其缺點是因兩端均要裝風扇，故風扇的外徑只能小於轉子的外徑，限制了風扇的能力，且需要有徑向通風槽，使電動機尺寸略大。優點是由於使用軸流風扇，通風效率較高，散熱面積較大，沿電動機軸向的溫度較均勻。還有一種是軸向與徑向複合通風，它是結合軸向與徑向二者通風的優點而設計的，具有較好的通風冷卻效果，且溫度較均勻，但結構較複雜。
[0005]目前較為常用的是軸向自扇冷卻，在風扇外圍安裝散熱蓋板，可以有效的對熱空氣進行冷卻，將電動機的熱量散發到空氣中。在電動機的機體上製作軸向肋片，增加電動機的機體與空氣的接觸面積使電動機的機體可以充分的向空氣散熱。在電動機機體外加裝的散熱蓋板一方面可以弓I導風扇空氣的流向，另一方面可以對流入電動機的吸熱的熱空氣散熱提高電動機總體的散熱效率。雖然已經對電動機的機體外形進行了改進，但是並沒有針對散熱蓋板進行改進，散熱蓋板的散熱能力還有進一步提高空間。所以針對散熱蓋板進行的外形改進可以提高整個電動機的散熱效率，改善電動機的工作性能，加工簡單、實用性強且花費低廉，適用於大部分自扇冷卻電動機。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，用於提高電機散熱效率。
[0007]本發明具有以下技術內容。
[0008]1、一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，其特徵在於:主要由液流腔、氣流腔、熱交換板構成；液流腔和氣流腔分別位於熱交換板的對立側面；熱交換板表面具有大量的凹凸點，凹凸點的凹面在液流腔內，凹凸點的凸面在氣流腔內；液流腔橫腔截面圖形為封閉結構，液流腔兩端為封閉結構；氣流腔橫腔截面圖形為半開放結構，氣流腔兩端為開放狀態；液流腔的腔壁的兩端具有液流入口孔、液流出口孔；液流腔內液流的方向與氣流腔內氣流的方向相逆。
[0009]2、如技術內容I所述的一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，其特徵在於:凹凸點的橫腔截面形狀為圓形、橢圓形、水滴形、流線形。
[0010]3、如技術內容I所述的一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，其特徵在於:凹凸點位置的壁厚小於等於平均厚度。
[0011]4、如技術內容I所述的一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，其特徵在於:凹凸點的排列形式為行與行之間交錯排列。
[0012]詞語解釋:『半開放』是指不完全封閉的圖形，比如:C形、U形、η型，V型等等隔離界面不完全的圖形；『封閉結構』是指完全的圖形比如O形、D形、口字形等具有完全隔離界面的圖形；『橫截面』指垂直於氣流或液流方向的截面。
[0013]本發明的有益效果在於:結構簡單、加工簡易、散熱效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為實施實例的示意圖。
[0015]圖2為圖1的解剖示意圖。
[0016]圖3為圖1中液體、氣體流動情況。
[0017]具體實施實例
[0018]實施實例1、如圖1、2、3所示，為本發明的用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，主要由液流腔50、氣流腔60、熱交換板30構成；液流腔50和氣流腔60分別位於熱交換板30的對立側面；液流腔50的底面熱交換板30上具有大量的凹凸點10，凹凸點10的凹面在液流腔內，凹凸點10的凸面在氣流腔內；液流腔50橫腔截面為封閉結構，液流腔50兩端為封閉狀態；氣流腔60橫腔截面為U字形半封閉結構，氣流腔60兩端為開放狀態；液流腔50的腔壁上具有兩個液流入口 20，在液流腔的另一端具有同孔徑的的兩個液流出口 40 ;凹凸點10的凸面頂點與電機表面70接觸；氣流腔60中氣流與液流腔50中液流的方向相逆。
[0019]如圖3所示為本實施實例液體、氣體流動情況，a為側視圖形展示了氣流腔60中氣流經過凹凸點10時的流動情況、液流腔50中液流經過凹凸點10凹面時的情況，b為底視圖形展示了氣流腔60中氣流經過一個凹凸點10時凸面的氣流情況。
[0020]如圖3可見氣流腔60內的氣流在經過凹凸點10的凸面時，迎風面形成了高氣壓區100，背風面形成了低氣壓區101，根據熱量傳遞的規律可知高氣壓區100的熱量交換速率高於低氣壓區101 (氣壓高低是相對的);液流腔50內的氣流在經過凹凸點10的凸面時，迎流面形成了高液壓區120，背流面形成了低液壓區121，根據熱量傳遞的規律可知高液壓區100的熱量交換速率高與低液壓區101 (液壓高低是相對的);當氣流與液流相逆時，液流和氣流的熱量高速率交換區在同一側壁上，相比液、氣流同向的情況，液、氣流方向相逆的情況下側壁最低溫度點更低，有利於熱量從電機表面70到熱交換板30的傳遞，從而更高效的散熱。
[0021]本實施實例使用時將氣壓腔側壁結合在電機表面，使液流入20孔位於電機尾部，是液流出口 40位於電機頭部，在將液壓腔的液流入口 20、液流出口 40連接到液冷系統上，在電機尾部連接一個風扇，使氣流從依照電極的軸向流過氣流腔，並使液流與氣流方向相逆。
[0022]實施實例2，在實施實例I的基礎上將凹凸點改成水滴型。
[0023]實施實例3，在實施實例I的基礎上將凹凸點改成菱形。
【權利要求】
1.一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，其特徵在於:主要由液流腔、氣流腔、熱交換板構成；液流腔和氣流腔分別位於熱交換板的對立側面；熱交換板表面具有大量的凹凸點，凹凸點的凹面在液流腔內，凹凸點的凸面在氣流腔內；液流腔橫腔截面圖形為封閉結構，液流腔兩端為封閉結構；氣流腔橫腔截面圖形為半開放結構，氣流腔兩端為開放狀態；液流腔的腔壁的兩端具有液流入口孔、液流出口孔；液流腔內液流的方向與氣流腔內氣流的方向相逆。
2.如權利要求1所述的一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，其特徵在於:凹凸點的橫腔截面形狀為圓形、橢圓形、水滴形、流線形。
3.如權利要求1所述的一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，其特徵在於:凹凸點位置的壁厚小於等於平均厚度。
4.如權利要求1所述的一種可用於電動機冷卻的氣液雙介質冷卻器，其特徵在於:凹凸點的排列形式為行與行之間交錯排列。
【文檔編號】H02K9/00GK204089471SQ201420603174
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】李連凱, 向紅先 申請人:成都育芽科技有限公司