[发明专利]降流阻的电机圆环形水道结构

说明书

本发明公开了一种降流阻的电机圆环形水道结构，包括设置于电机本体外部的内壳体和外壳体，内壳体外壁沿周向均匀设置有若干圈螺旋状的周向水道，周向水道将内壳体外壁沿轴向分割为若干个轴向水道，周向水道与轴向水道相互垂直紧密贴合；外壳体设置于周向水道与轴向水道外部，外壳体上同一轴向位置上对称设置有进水口和出水口，进水口和出水口为穿过外壳体的通孔，分别与周向水道的两端位置相对应。本发明在保证散热的前提下能有效的降低水道流阻，同时充分利用了进出水口流道间隙，最大程度地增大了流道的散热面积。

技术领域

本发明涉及电动汽车水冷电机技术领域，具体地指一种降流阻的电机圆环形水道结构。

背景技术

由于水冷电机的散热性较好，在新能源汽车市场上应用最为广泛。电机内部的电磁效应及机械转动会直接导致电机温度的升高，从而影响电机的性能与安全稳定性，因而合理的水道结构设计对于提高电机的散热十分重要，在保证散热面积与对流换热系数的基础上进一步降低水道的流阻能提高散热的有效性，达到最佳的散热效果。鉴于此，需要优化现有的水道形式，设计一种能有效降低水道流阻的水冷电机。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种降流阻的电机圆环形水道结构，能够在保证散热的前提下能有效的降低水道流阻。

为实现上述目的，本发明所设计的降流阻的电机圆环形水道结构，包括设置于电机本体外部的内壳体和外壳体，其特殊之处在于，所述内壳体外壁沿周向均匀设置有若干圈螺旋状的周向水道，所述周向水道将内壳体外壁沿轴向分割为若干个轴向水道，所述周向水道与轴向水道相互垂直紧密贴合；所述外壳体设置于周向水道与轴向水道外部，所述外壳体上同一轴向位置上对称设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口为穿过外壳体的通孔，分别与周向水道的两端位置相对应。

进一步地，所述周向水道由圆环水道和过渡圆弧水道拼接组成，所述圆环水道和过渡圆弧水道的拼接处的曲率相同，且位于每一圈相同位置。

更进一步地，所述圆环水道和过渡圆弧水道分别为周向水道的四分之三和四分之一或者五分之三和五分之二或者二分之一和二分之一。

更进一步地，所述圆环水道和过渡圆弧水道分别为周向水道四分之三和四分之一时，径向占比分别为135°与45°；所述圆环水道和过渡圆弧水道分别为周向水道五分之三和五分之二时，径向占比分别为108°与72°；所述圆环水道和过渡圆弧水道均为周向水道的二分之一时，，径向占比分别为180°与180°。

更进一步地，所述周向水道设置于外壳体内壁，若干圈螺旋状的周向水道沿外壳体内壁周向均匀设置，所述周向水道将外壳体内壁沿轴向分割为若干个轴向水道，所述内壳体外壁为平滑结构，与周向水道的外边贴合。

更进一步地，所述轴向水道沿内壳体轴向的宽度为20～60mm。所述周向水道沿内壳体径向的宽度为4～12mm。

本发明将圆环型水道设置于电机壳体内部且沿其轴向分布，进水口与水道出水口分别位于水道两端。冷却介质从水道进水口部位流入电机壳体，经过轴向流道循环往复而后由水道出口流出，通过流固交界面的热传导将电机发出的热量转化为冷却介质的温升。本发明在保证散热的前提下能有效的降低水道流阻，同时充分利用了进出水口流道间隙，最大程度地增大了流道的散热面积。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

图3为图1中内壳体的结构示意图；

图4为图1中外壳体的结构示意图；

图5为冷却介质在水道中运动的仿真示意图。

图6为圆环形电机水道结构降温效果仿真图。

图7为轴向工字形电机水道结构降温效果仿真图。