[发明专利]具有封闭的、自给自足的冷却介质循环的电机

说明书

技术领域

本发明涉及了一种电机，

-其中，该电机具有基体和转子轴，

-其中，该基体包括至少一个定子，

-其中，在基体中布置有用于液态的冷却介质的冷却通道，

-其中，转子轴这样安装在基体中，即，转子轴可以围绕旋转轴线旋转。

背景技术

这种电机是普遍公知的。纯粹出于示例性目的可以参考DE9112631U1。

利用液态的冷却介质（特别是水）能够比利用气态的冷却介质（特别是空气）实现明显更为有效的电机冷却。由此，在许多情况下将电机设计成水冷的。

在现有技术中，为了实现这种冷却而存在用于输入和输出液态的介质的接口。然而，与这种相比，本发明并不通过电机来保障液态介质的循环。同时，与这种相比，本发明的液态介质自身必须是从外部提供的。此外，在现有技术中（至少通常）仅仅利用水冷却基体。通常仅仅利用空气来实现转子的冷却。

发明内容

本发明的目的在于设计一种开头所述类型的电机，从而以简单的方式对电机进行有效的冷却。

通过具有权利要求1的特征的电机来实现该目的。该电机的有利的设计方案是从属权利要求2至6的主题。

按照本发明进行如下设置，即，设计一种开头所述类型的电机，

-除基体和转子轴以外该电机还具有换热器，

-转子轴构造成可由液态的冷却介质流过的空心轴，

-换热器用于将液态的冷却介质中所含有的热量释放到电机周围环境中，

-换热器、转子轴和冷却通道流动技术地（fliesstechnisch）、成对地相互连接，从而为液态的冷却介质产生封闭的循环，以及

-在转子轴上抗扭地布置有输送元件，该输送元件连接在用于液态冷却介质的封闭的循环中，并且在转子轴围绕旋转轴线旋转时，借助该输送元件强制液态冷却介质在用于液态冷却介质的封闭的循环中循环（zwangsumgewaelzt）。

由此实现，从基体和转子轴输出的热量可以明显地升高，而无需连接到机器外部的冷却介质供应装置的接口。

所输出的热量的大部分在电机的定子处产生。由此，优选地基于通过输送元件进行强制循环，液态的冷却介质从换热器流向转子轴，从转子轴流向冷却通道并且从冷却通道返回换热器。

优选地在转子轴和冷却通道之间的输送元件连接在用于液态的冷却介质的封闭的循环中。通过这个措施在实现输送元件时特别能够得到结构简单的构造。特别地可以设置用于实现该输送元件，

-输送元件构造成从外部径向地包围转子轴的、将液态的冷却介质径向向外输送的叶轮，

-输送元件由抗扭地布置在基体上的输送壳体包围，

-转子轴在由输送壳体包围的区域中具有至少一个径向空隙，以及

-从转子轴到冷却通道的连接构造成至少一个径向地从输送壳体向外延伸的连接管道。

也可以这样设计从换热器到转子轴的连接，即，液态的冷却介质轴向地输送给转子轴。在流动技术上这种设计方案是最佳的。

可替换地也可以这样设计从换热器到转子轴的连接，即，液态的冷却介质径向地输送给转子轴。在实践中，当在转子轴上布置有用于与位置、转速或加速度相关的信号的传感器装置的转动部件时，这种设计方案也是需要的。

附图说明

下文中的结合附图的实施例说明将给出其他优点和细节。在原理图中示出：

图1是电机，

图2示意性地示出了图1的电机的一个部分，和

图3是图1的电机的在图2中所示出的部分的可替换的设计方案。

具体实施方式

根据图1，电机具有基体1。基体1包括至少一个定子2。在可能的情况下，除了定子2以外基体1可以包括其它元件，例如壳体3。可替换地可以将电机构造成没有壳体的电机。在基体1中（可能在定子2中，可能在可能存在的电机的壳体3中）布置有用于液态的冷却介质的冷却通道4。在图1中通过相应的箭头表示冷却介质在冷却通道4中的流动，该箭头在图1中用参考标号A表示。液态的冷却介质通常是水。

可以根据需要布置冷却通道4。例如，可以将其构造成轴向延伸的冷却通道。概念“轴向”在此（如其余各处那样）与电机的旋转轴线5相关。它指的是平行于旋转轴线5的方向。

冷却通道4在轴向延伸的情况下可以是简单的连续的冷却通道4，从而实现在一个轴向端部输入液态的冷却介质和在另一个轴向端部输出冷却介质。然而通常在电机的同一个轴向端部处实现液态的冷却介质的输入和输出。