泵机组及其电动机的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请人为格伦德福斯管理联合股份公司，申请日为2011年6月17日，申 请号为201110169184. 0，发明名称为"栗机组"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种电动机，特别涉及一种具有该电动机的栗机组。
【背景技术】
[0003] 众所周知，电动机运行时所产生的热量会从电动机分散到电动机壳体的外表上。 为此，迄今为止在电动机壳体上采用例如固体热导体，利用热导体首先将废热从诸如功率 电子电路组件的发热部件散发到电动机的外壁上，并从那里再散发到电动机的外部环境 中。
[0004] 这种热导体的缺点在于，根据其将要散发的热量，在电动机壳体的内部需要比较 大的空间，从而使它们在不小的程度上共同决定了电动机的整体规模。此外，发热部件必须 始终设置在散热的外表面的附近。
【发明内容】
[0005] 在此背景下，本发明的目的在于提出一种电动机，其与迄今已知的电动机相比具 有更好的散热性。
[0006] 本发明的这一目的通过一种电动机得以实现，该电动机具有至少一个壳体，电动 机的几乎所有功能元件都以传统的方式设置在壳体中，此外，在电动机的壳体中还集成了 至少一个用于散热的热管（Heatpipe)。
[0007] 热管是一种具有封闭的、优选是细长的空心体的热交换器，空心体部分地充有液 体。随着热量输入热管中，位于热量输入区域中的液体蒸发，此时，液体在与热量输入区域 间隔开的热管部分中冷凝，并在那里将先前吸收的热量释放。
[0008] 在根据本发明的电动机中，使用一个或多个这样的热管来代替迄今的传统的热导 体，用以从电动机壳体的内部散发热量。此时的优点在于，与迄今使用的热导体相比，热管 在散热时的热流密度更大。
[0009] 就此而言，当散发相同的热量时，相对于迄今使用的热导体，可以更加紧凑地设置 热管，从而可以使整个电动机与相同功率的迄今已知的电动机相比具有明显更小的尺寸。 此外，可以通过更长的距离进行散热，由此在设置发热部件时可以得到更大的自由。热量还 可以通过更大的壳体范围分布散发。
[0010] 替代地，通常还可以使用其尺寸基本上与迄今使用的热导体相当的热管，从而在 电动机尺寸相同时，相比于迄今已知的电动机能够实现更大的功率。
[0011] 就在电动机中使用的、通常构成电动机壳体内的重要热源的功率电子电路来说， 由于热管良好的散热特性，而可以进一步有利地使用成本较低的功率电子电路组件，它们 尽管产生较多的废热，但是当该较多的热量能够通过热管毫无问题地散发时，这也是可以 接受的。
[0012] 优选在其中设置热管的壳体可以是电动机的定子壳体。相应地，可以将热管设置 在这样的壳体中：在该壳体封装了电动机的承载一个或多个线圈的固定部分。在定子壳体 中，可以优选将热管设置在从外面围绕定子的区域内。该区域不仅可以在端侧连接定子，也 可以在外周连接定子。
[0013] 根据本发明的电动机优选是栗机组的一部分。栗机组通常由电动机和由该电动机 驱动的栗组成，并且除了定子壳体以外还具有栗壳体，栗壳体连接在定子壳体的端部，在该 端部上，电动机的转子或驱动轴从定子壳体引出。还可以优选在其中集成有热管的壳体是 栗壳体。此外，还可以设想将热管设置为，使它们从定子壳体延伸进入直接与定子壳体相邻 的栗壳体中，或者存在这样的可能性，即，无论是在定子壳体中还是在栗壳体中都设置至少 一个热管。
[0014] 电动机可以在其壳体外侧上具有接线盒，接线盒通常将电动机与电源连接在一 起，并经常包括至少一部分功率与控制电路以及电动机控制元件。在栗机组中，必要时还可 以将接线盒设置在栗壳体的外侧。在本发明的意义下，这种附加的接线盒也优选构成电动 机壳体的一部分，在其中可以内置至少一个热管，也就是说，热管也可以设置在安装于定子 壳体或栗壳体外侧上的附加壳体中，并对安装在那里的发热部件散热。
[0015] 优选将热管设置在壳体的壁中，即特别是在定子壳体、栗壳体和/或接线盒的壁 中。因此，壳体的壁构成了用于热管的容纳部。该容纳部可以设置在壁的外侧上，例如设置 于在那里构成的凹槽中，或者完全设置在壁的内部。这个用于容纳热管的壁适合地与壳体 外侧相连或者构成外壁。
[0016] 相宜地，在蒸发器端部（Verdampferend)的区域中，在热管的外侧上设置至少一 个发热部件。因此，将该部件或者一组发热部件设置在热管上，或者相反将热管设置在至少 一个发热部件上，使得发热部件与热管的位置导热接触，优选直接接触，在该位置上，热管 构成了用于热管中的液体的蒸发器表面。这个或这些部件与热管的最大面积的接触允许在 这里实现从这些部件到热管的特别有效的热传递。
[0017] 优选电动机壳体可以构成至少一个热管的一部分。在这种情况下，优选壳体的一 段构成或具有可密封封闭的、要填充工作液体的热管的管腔。
[0018] 为此，特别优选可以在壳体的壁中构成凹槽，该凹槽至少形成热管的一部分。因 此，将根据本发明的电动机的壳体壁构造为，至少在一段中是中空的，在此，在外面形成这 样构成的空腔的边界的壁段（Wandungsabschnitte)构成热管的外套。凹槽可以直接包含 在壳体壁中。替代地，还可以将壳体壁构造为，至少在一段中是双层壁的，其中，利用间隔开 的壁段之间的间隙形成凹槽。
[0019] 为了构成热管，将热管的至少一部分工作流体相宜地容纳于凹槽中。如果将热管 设置为，使得冷凝的工作流体不能在重力条件下回流到热管的蒸发器区域，那么除了工作 流体之外，还优选在凹槽中放入芯（Docht，芯状物）。芯通常在热管中用于使工作流体从冷 凝器区域回流到热管的蒸发器区域。为此目的，芯优选由细丝状材料制成，其能够使工作流 体因毛细作用而回流。原则上，所有在热管中常用的材料和流体都可以用作芯材料和工作 流体。
[0020] 芯的尺寸和形状优选为，在凹槽中为工作流体保留足够的空间。例如，芯的外部几 何形状可以小于凹槽的内部几何形状，或者与凹槽的内部几何形状大体相当，在此，在芯内 形成连接热管的蒸发器区域和其冷凝器区域的空腔。
[0021] 如上所述，热管具有包含芯和充满工作流体的空腔，该空腔相对于其周围环境密 封。如果在壁上构成的凹槽形成用于容纳芯和工作流体的空腔，通常也需要针对外部环境 密封该凹槽的内部空间。为此优选可以设置盖，凹槽可以通过利用这个盖覆盖凹槽的开口 来加以密封。
[0022] 如果将热管集成于电动机壳体壁的凹槽中，那么当至少一个发热部件在凹槽区域 内贴靠在壳体的壁上时，也就是优选贴靠在壳体壁的内侧上时，是适合的。通过这种方式建 立从该部件到热管的直接热桥（CWarmebriicke))，从而可以使该部件的废热以最短的 路径从根据本发明的电动机的壳体上散出。在此优选使壁的轮廓，特别是壁的内部轮廓，在 发热部件与壁相贴靠的区域中与发热部件的轮廓相匹配，以便在该部件与壁之间实现尽可 能大的接触面。
[0023] 特别优选的是，在所述壳体的壁上将至少一个为与至少一个发热部件贴靠而设置 的部段同样构造为平坦的。发热部件同样也相宜地以平侧面（Flachseite)与该平坦的壁 段相接触，从而在部件与壁之间形成比较大的接触区域，该接触区域可以将相应多的热量 从部件散发到热管中。
[0024] 在另一个优选的实施方式中，可以将至少一个发热部件设置在安装于壳体中的内 壳体中，其中，发热部件通过在内壳体中形成的开口直接或间接地接触壳体的壁。这种内壳 体的使用允许将例如位于电动机壳体外面的电动机的电子组件的组合（例如电路板）预安 装在内壳体中，并随后将预安装的内壳体安装在电动机壳体中。在这里，发热部件在内壳体 中适当地直接设置在在内壳体上形成的开口前，从而可以通过使它们彼此直接接触而通过 该开口在发热部件和集成于壳体壁中的热管之间形成导热连接。
[0025] 为了能够尽可能有效地从电动机壳体向电动机的外部环境中散热，使电动机的外 表面尽可能的大是有意义的。在这种情况下，可以优选在电动机壳体的外侧上设置散热片。 在这里，至少在电动机壳体的与热管的冷凝器区域邻接的区域中设置散热片是特别合适 的。散热片在电动机壳体上也优选至少设置在与热管区域邻接的一段中，在此，热管将先前 由发热部件吸收的热量排出。
[0026] 热管优选以其纵轴线平行于电动机的转动轴延伸。因此，热管优选具有与根据本 发明的电动机的转子或与转子親合的驱动轴相同的取向（Ausrichtung)。但是应当指出的 是，热管在壳体中的取向基本上是任意的。因此，特别是当热管设置在接线盒或栗壳体中 时，其也可以相对于电动机的转动轴垂直或倾斜取向。
[0027] 如上所述，根据本发明的电动机优选是栗机组的一部分。就此而言，本发明还涉及 一种栗机组，除了栗以外，该栗机组还具有带有以上所述特征的驱动电机。在电动机壳体和 /或栗壳体中使用热管，可以使这种栗机组与迄今已知的同等效率的栗机组相比设计得更 紧凑，或者与同样大小的栗机组相比功率更强大。来自诸如功率开关的电子组件的废热可 以通过热管轻易地分散到更大的壳体区域上。
【附图说明】
[0028] 下面根据在附图中示出的实施例对本发明做进一步的说明。
[0029] 图1以透视分解图示意性示出了电动机的第一种定子壳体，
[0030] 图2以透视分解图示意性示出了根据第二种实施方式的电动机的定子壳体，
[0031] 图3以透视分解图示意性示出了根据第三种实施方式的电动机的定子壳体，
[0032] 图4以纵剖面图示出了如图3所示的电动机的定子壳体，
[0033] 图5以透视分解图示意性示出了根据第四种实施方式的电动机的定子壳体，
[0034] 图6以透视分解图示意性示出了根据第五种实施方式的电动机的定子壳体，
[0035] 图7以透视图示意性示出了根据第六种实施方式的电动机的定子壳体，
[0036] 图8以分解图示出了如图7所示的定子壳体，
[0037] 图9以纵剖面图示出了如图7所示的电动机的定子壳体，
[0038] 图10以透视分解图示意性示出了根据第七种实施方式的电动机的定子壳体，
[0039] 图11示出了在安装状态下的如图10所示的定子壳体，
[0040] 图12以透视分解图的俯视图示出了用于设置在定子壳体中的内壳体，
[0041] 图13以底面图示出了如图10所示的内壳体。
【具体实施方式】
[0042] 在图1中示出了作为栗机组的一部分的电动机的定子壳体2。该定子壳体2通常 用于安放电动机的定子。如同下面所述的其他附图一样，为清楚起见，在图1中省略了对定 子的描述。定子2的