变宽度变数量的电机水道结构及电机的制作方法

1.本技术涉及电机热控制技术领域，特别涉及变宽度变数量的电机水道结构及电机。


背景技术：

2.现有技术提供一种电机水道冷却结构，包括进水口、出水口和水道；所述进水口和所述出水口分别设置于所述水道的两个末端，所述进水口和所述出水口设置于所述水道的同一侧，该电机水道冷却结构不适用于进出口位置有角度差的情形，灵活适用性较差；且水道宽度较大，整体流速较低散热能力有待进一步提高；现有技术提供的电子外转子电机水道结构水道包覆面积小，存在死水区域，散热能力差。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种变宽度变数量的电机水道结构及电机，以解决相关技术中电机水道结构位于同一侧，不适用于进出口角度有差异的情形，电机水道分布不合理，不利于扁线电机的有效散热。
4.第一方面，本技术提供了一种变宽度变数量的电机水道结构，包括回弯水道、连接水道和出水水道，多层第一回弯水道和多层第二回弯水道，顶层所述第一回弯水道的进水口对应设置于电机绕组焊接端处，每层所述第一回弯水道沿着电机绕组外周圆弧由上之下回弯设置，所述第二回弯水道沿着电机绕组外周圆弧由上之下回弯设置；连接水道包括多层螺旋连接水道和出水连接水道，所述螺旋连接水道连接第一回弯水道的水道出口和上层的第二回弯水道的水道入口；出水水道包括出水道以及设于出水道上的出水口，所述出水连接水道连接所述第二回弯水道和所述出水道；
5.其中，所述多层第一回弯水道和多层所述第二回弯水道之间避让出电机绕组周向缺口，所述出水道轴向设置于所述缺口中。
6.一些实施例中，所述第一回弯水道沿着电机绕组外周1/3-1/2圆由上之下回弯设置。
7.一些实施例中，所述第二回弯水道沿着电机绕组外周1/3-1/2圆由上至下回弯设置。
8.一些实施例中，所述出水连接水道包括沿着电机绕组外周弧线走向设置的周向连接水道以及与底层环形水道，所述周向连接水道、所述环形水道和所述出水道依次连通。
9.一些实施例中，最底层的所述第二回弯水道中的下层水道高于最底层的所述第一回弯水道中的下层水道。
10.一些实施例中，所述进水口和出水口处分别安设有进水嘴和出水嘴，所述进水嘴的轴线方向与所述进水口的轴线方向非同轴设置。
11.一些实施例中，所述出水道自与所述环形水道连接处沿着电机绕组轴线方向向上延伸。
12.一些实施例中，所述进水口和所述出水口处于同一水平面上。
13.一些实施例中，所述所述回弯水道和所述出水道的水道宽度相同。
14.第二方面，本技术提供了一种电机，包括如上所述的变宽度变数量的电机水道结构。
15.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
16.本技术实施例提供了一种变宽度变数量的电机水道结构，由于将进水口布置于靠近电机绕组焊接端的一侧，优先冷却出线端，有效降低端部温升；
17.电机冷却水道采用周向设置的回弯水道以及螺旋连接水道和轴向设置的出水道，最大程度地提升水道接触面积的同时降低水道流阻，过度均匀，无死水区产生，并在回转区域增大湍流强化散热；
18.将进水口和出水口设置于不同侧，适用于进出口位置有角度差的情形，灵活适用性更强。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术一种实施例中的电机冷却水道结构的立体结构示意图；
21.图2为本技术实施例中的电机冷却水道结构的正视结构示意图；
22.图3为本技术实施例中的电机冷却水道结构的另一方向的立体结构示意图；
23.图4为本技术实施例中的电机冷却水道结构的另一方向的正视结构示意图；
24.图5为本技术实施例中的电机冷却水道结构另一方向的立体结构示意图；
25.图6为本技术实施例中的电机冷却水道结构的局部立体结构示意图；
26.图7为本技术实施例中的电机冷却水道结构中冷却水流向示意图。
27.图中：1、回弯水道；11、第一回弯水道；110、进水嘴；12、第二回弯水道；2、连接水道；21、螺旋连接水道；22、回水连接水道；221、周向连接水道；222、环形水道；3、出水道；30、出水嘴；4、缺口；5、间隙。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.第一方面，请参考图1-2，本技术提供了一种变宽度变数量的电机水道结构，包括回弯水道1、连接水道2和出水水道，多层第一回弯水道11和多层第二回弯水道12，顶层所述第一回弯水道11的进水口对应设置于电机绕组焊接端处，每层所述第一回弯水道11沿着电机绕组外周圆弧由上之下回弯设置，所述第二回弯水道12沿着电机绕组外周圆弧由上之下回弯设置；连接水道2包括多层螺旋连接水道21和出水连接水道2，所述螺旋连接水道21连
接第一回弯水道11的水道出口和上层的第二回弯水道12的水道入口；出水水道包括出水道3以及设于出水道3上的出水口，所述出水连接水道2连接所述第二回弯水道12和所述出水道3；其中，所述多层第一回弯水道11和多层所述第二回弯水道12之间避让出电机绕组周向缺口4，所述出水道3轴向设置于所述缺口4中。
30.在一实施例中，所述进水口和所述出水口位于电机水道结构的径向环路的不同侧。在一实施例中，多层所述第一回弯水道11的两端分别竖向齐平，多层所述第二回弯水道12的两端分别竖向齐平，所述缺口4为平直竖向缺口4。
31.本技术提供的变宽度变数量的电机水道结构，通过电机水道的合理设计，将电机水道的进水口设置于电机水道结构靠近电机绕组焊接端的一侧，由于进水口处的水温为整个电机水道结构中最低温，因此，其对电机绕组焊接端起到优先降温的效果；将电机水道结构的进水口和出水口设置于电机水道结构的不同侧，可以灵活适用于进出口位置有角度差的情形，适用性更强；同时通过周向设置的多层第一回弯水道11、多层第二回弯水道12、多层螺旋连接水道21等，实现壳体水道均匀过渡散热以及电机绕组周向全覆盖的散热效果，最大程度地提升水道接触面积同时降低水道流阻，并在回转区域增大湍流强化散热。
32.如上所述，所述回弯还可描述为回转、折返，较具体地，所述第一回弯水道11为一水道沿着电机绕组的外周的第一部分圆弧走向环向延伸后向下折返形成，所述第二回弯水道12沿着电机绕组的外周的第二部分圆弧走向环形延伸后向下折返形成，所述第一回弯水道11和第二回弯水道12的进水口均在上，出水口均在下；每层所述第一回弯水道11均包括上层水道和下层水道和连接两者的回弯区域，每层所述第二回弯水道12均包括上层水道和下层水道和连接两者的回弯区域。
33.在一实施例中，请参考图1和图6，所述第一圆弧部分的两端和所述第二圆弧部分的两端之间具有间隙5和缺口4，对应地，将第一圆弧部分和第二圆弧部分描述的间隙5的一侧和另一侧，所述螺旋连接水道21连接位于同一水平面或近同一水平面的第一回弯水道11的水道出口和第二回弯水道12的水道进口，所述出水道3轴向设置于所述缺口4中，即所述出水道3的延伸方向与所述电机水道结构的轴线方向或扁线电机的轴线方向一致，更具体地，所述出水道3的延伸方向由下向上轴向延伸设置。
34.在一实施例中，请参考图5，所述螺旋连接水道21倾斜向上设置，以实现同一层的第一回弯水道11和第二回弯水道12的上层水道和下层水道分别对应设置于同一水平面上或同一高度处，实现扁线电机的周线水道的全面积覆盖包覆效果，提升散热效率。
35.如上所述，所述同一层定义为第1层第一回弯水道11和第1层第二回弯水道12为同一层水道。
36.在一实施例中，所述螺旋连接水道21的倾斜角角度为45
°
。
37.在一实施例中，所述第一圆弧部分的圆弧角角度范围为1/3-1/2圆，即60
°‑
180
°
，所述第二圆弧部分的圆弧角角度范围为1/3-1/2圆。
38.在一实施例中，请参考图5，所述出水连接水道2包括沿着电机绕组外周弧线走向设置的周向连接水道221以及与底层环形水道222，所述周向连接水道221、所述环形水道222和所述出水道3依次连通。
39.在一实施例中，所述环形水道222沿着扁线电机的外周环形设置，但非整环，即连接所述连接的水道出口和缺口4处的出水道3的水道进口。
40.在一实施例中，所述环形水道222包括第一环形水道部分和第二环形水道部分，所述第一环形水道部分设置于多层第一回弯水道11的下层，所述第二环形水道部分设置于周向连接水道221的下层。
41.在一实施例中，所述环形水道部分的水道宽度或直径大于第二环形水道部分的水道宽度或直径。
42.在一实施例中，最底层的所述第二回弯水道12中的下层水道高于最底层的所述第一回弯水道11中的下层水道，所述周向连接水道221高于第一环形水道部分，通过周向连接水道221的设置，弥足最底层的第二回弯水道12和环形水道222之间的扁线电机外周水道包覆空窗，以提升电机水道结构覆盖于扁线电机的面积覆盖率，并为连接水道2的水道出口和环形水道222的水道进口之间提供均匀过渡连接，避免两者之间产生死水区，同时通过水道之间的连接回转区域增大水道中湍流，强化散热效果。
43.在一实施例中，请参考图3，所述进水口和出水口处分别安设有进水嘴110和出水嘴30，所述进水嘴110的轴线方向与所述进水口的轴线方向非同轴设置，以适应有限的进水口处水管安装。
44.在一实施例中，所述出水道3自与所述环形水道222连接处沿着电机绕组轴线方向向上延伸。
45.在一实施例中，所述进水口和所述出水口处于同一水平面上。
46.在本技术的其他实施例中，所述进水口位于电机水道结构的顶层水道上，所述出水口位于所述出水道3的顶层，根据出水道3的轴向向上延伸的高度不同，所述进水口还可以实现为与所述出水口不处于同一水平面上，以适应于进水口和出水口之间具有高度差的情形。
47.在一实施例中，所述回弯水道1和所述出水道3的水道宽度或直径相同。
48.在一实施例中，根据散热需要，还可通过减小水道宽度和直径的方式，提升电机水道结构中水流速度，从而提升扁线电机外周的电机水道结构的散热能力，即通过减小第一回弯水道11、第二回弯水道12和出水道3的水道宽度，对应地，增多第一回弯水道11和第二回弯水道12的层数，从而实现通过增大或增多电机水道结构的水道宽度和水道数量，以提升扁线电机的散热效果。
49.在一较具体实施例中，本技术提供的变宽度变数量的电机水道结构，包括两层第一回弯水道11、两层第二回弯水道12、一层连接水道2和一层环形水道222。如图4所示，为了实现水道同侧端部相对一定角度的进出，左侧水道布置有5条环状水道，包括两层第一回弯水道11和一层第一环形水道部分，水道宽度一致，右侧布置有6条环状水道，包括两层第二回弯水道12和一层周向连接水道221和一层第二环形水道部分，其中右侧1～3条水道宽度与左侧水道宽度一致，第4-6条水道宽度略小于左侧水道宽度，通过在右侧第4至第5条水道之间形成右侧回转，实现壳体全水道区域的覆盖，且过度均匀，无死水区产生，并在回转区域增大湍流强化散热。
50.在一实施例中，如图7所示，本技术提供的变宽度变数量的电机水道结构的水流方向为a
→b→c→d→e→f→g→h→i→j→k→
l
→m→n→o→
p
→q→r→s→
t。其中，a、b、c为第一层第一回弯水道11、h、i为第二层第一回弯水道11，d、e、f为第一层第二回弯水道12、k、l为第二层第一回弯水道11，d、g、j为螺旋连接水道21，o为连接水道2，p、q、r为环形水道222，
s为出水道3。
51.第二方面，本技术提供了一种电机，包括如上所述的变宽度变数量的电机水道结构，通过将进水口靠近电机绕组的焊接端对其进行优先冷却散热，以及回弯水道1、出水水道和连接水道2的设置，从而实现扁线电机外周的水道全覆盖，有效提升散热能力的同时，避免水道之间的水道流阻，回转区域增大湍流起到强化散热的效果。
52.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
53.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
54.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。