用于内燃机的发电机制造技术

本发明专利技术为用于内燃机的发电装置(1)，优选发电机，有定子(2)；转子(3)；含壳体罩(6)、前侧壁(7)及后侧壁(8)的壳体(4)；抗旋转的外侧叶轮(9)；含形成在后侧壁(8)中的多个入口开口(13)的主空气入口(12)；在壳体(4)内从主空气入口引导到空气出口的主空气路径(16)；含形成在前侧壁(7)中的多个出口开口(15)的空气出口(14)，旋转叶轮(9)在出口开口的区域产生局部真空，这产生进入主空气入口(12)、顺着主空气路径(16)并离开空气出口(14)的主空气流(31)。通过具有形成在壳体罩(6)中的多个辅入口开口(19)的辅空气入口(18)和在壳体(4)内从辅空气入口(18)引导到空气出口(14)的辅空气路径(20)实现改善冷却，旋转叶轮(9)产生的局部真空产生进入辅空气入口(18)、顺着辅空气路径(20)并离开空气出口(14)的辅空气流(32)。

【技术实现步骤摘要】
用于内燃机的发电机
本专利技术涉及一种发电装置，优选地是交流发电装置或交流电机，尤其用于例如布置在车辆中的内燃机的发电机。
技术介绍
可以用作内燃机中的发电机的发电装置通常包括径向外侧定子、径向内侧转子和壳体，转子布置在壳体上以便绕旋转轴线旋转，定子以抗旋转的方式布置在壳体上，壳体具有沿周向延伸的壳体罩、前侧壁和后侧壁。在发电装置的操作过程中，将机械作业转换成电能还会产生热量，热量必须从发电装置传出，以便能够满足发电装置耐久性的要求。为此，发电装置可以配备有轴向外侧叶轮，在前侧壁的沿轴向背向后侧壁的外侧，叶轮以抗旋转的方式布置在转子上。为了能够使通流通过发电装置以便能够在发电装置的操作期间吸收和携带热量，还可以设置主空气入口，所述主空气入口具有形成在后侧壁中的多个优选为轴向的主入口开口。此外，可以提供一个空气出口，其具有形成在前侧壁中的多个、优选轴向的出口开口。结果，形成主空气路径，其在壳体内部从主空气入口引导到空气出口。在发电装置操作期间，叶轮与转子一起旋转，这样做在出口开口的区域中在前侧壁的外侧产生局部真空。然后，该局部真空本身产生了通过主空气入口进入壳体、顺着壳体内部的主空气路径并且通过空气出口再次从壳体离开的主空气流。主空气流有利地沿着主空气路径在转子周围流动，结果可以将热量从转子集中地带走。增加发电装置的功率需求会导致增加发热量，从而寻求解决方案以更好地从发电装置中提取热量。然而，较高的功率需求也会导致这样的情况，除了转子之外，发电装置的部件也经受更高的温度，这会影响发电装置的使用寿命。例如，前转子轴承也会经受高热负荷。前转子轴承位于前侧壁。定子或定子绕组也会经受增加的热负荷。
技术实现思路
本专利技术涉及为开头指定类型的发电装置提供改进的实施例的问题，改进的实施例尤其是特征在于改进的冷却和改进的散热。根据本专利技术，通过独立权利要求的主题来解决该问题。有利的实施例是从属权利要求的主题。本专利技术基于的总体构思是，在壳体罩上设置辅空气入口，辅空气入口具有形成在壳体罩中的多个辅空气入口开口。通过使用辅空气入口，在壳体中形成辅空气路径，该辅空气路径在壳体内从辅空气入口引导到空气出口。换句话说，辅空气路径如同主空气路径一样通向空气出口，结果，空气出口是为主空气路径和辅空气路径共同设置的。在发电装置操作期间，由旋转的叶轮产生的局部真空除了主空气流之外还产生了通过辅空气入口进入壳体、顺着壳体内的辅空气路径并通过空气出口离开壳体的辅空气流。通过使用辅空气入口，进入壳体的空气的位置和分别在壳体内的空气和空气流的分布可以显着增加，这导致改善的吸收热量并带走热量，因此改善发电装置的冷却。由于辅空气流也通过壳体罩径向引入到壳体中，因此，冷却效果、尤其前侧壁的冷却效果，结果尤其前转子轴承的冷却效果得到改善。此外，考虑到壳体罩上的辅入口开口的相应定位，即在前侧壁和后侧壁之间径向地定位，辅空气流还可以实现在定子或定子绕组处的改进的冷却效果，因为辅空气流尤其不被转子加热或仅稍微加热，因此可以例如从定子接收更多的热量。当辅空气入口适于冷却定子和/或转子时，对于定子和/或转子的改善的冷却效果也是如此，因为沿着辅空气路径的冷却空气比起沿着主空气路径的冷却气流更充当定子和/或转子冷却器的作用。这是由于事实上主空气入口布置在通常布置有动力电子设备和/或电子控制装置的部件的后侧壁中。因此，沿着主空气路径的冷却空气首先用作冷却所述部件，辅助或之后将冷却定子和/或转子。因此，当到达定子和/或转子时，该主冷却空气具有的温度水平高于在所述部件之后或后面开始的沿着辅空气路径的辅冷却空气。术语“主空气入口”和“辅空气入口”并不指示在发电装置操作期间通过相应入口的不同流量。流量可以是不同的大小。通过主空气入口的流量可以大于或小于通过辅空气入口的流速。此外，通过主空气入口和通过辅空气入口的流速可以具有相同的大小。根据优选实施例，相应的辅空气入口可以适于使得冷却空气被直接引导到定子绕组的前绕组端。这种前绕组端从支撑定子绕组的定子环轴向突出。前绕组端面向壳体的前侧壁。为此，相应的辅空气入口可以尤其适于或布置成以便将空气引导到定子绕组的所述前绕组端。或者或另外，相应的辅空气入口可以适于使得冷却空气被直接引导到定子绕组的后绕组端。这种后绕组端从支撑定子绕组的定子环轴向突出。后绕组端面向壳体的后侧壁。为此，相应的辅空气入口可以尤其适于或布置成以便以将空气引导到定子绕组的后绕组端。通常，辅空气路径从相应的辅空气入口引导到定子绕组的前和/或后绕组端。相应地，根据一个特别有利的实施例，相应的辅入口开口可以具有径向外侧入口端和径向内侧出口端。这里，出口端布置成在前侧壁的方向上相对于入口端轴向偏移。作为相应辅入口开口的这种配置的结果，辅空气流不能从周围直接径向流入壳体的内部，而是为此目的必须至少偏转一次。这具有的优点是，诸如灰尘、泥土、雪、冰和水等破坏性杂质不能通过辅入口开口直接从周围环境进入壳体内部。因此，能够充分保护发电装置免受周围环境的杂质的干扰。根据优选实施例，所述外侧入口端可以轴向对准成使得主空气流基本上沿轴向进入相应的辅入口开口。此外，内侧出口端可以径向对准成使得主空气流沿轴向和径向或基本上沿径向进入壳体的内侧。优选的是相应的辅空气入口开口限定了至少部分地平行于转子的旋转轴线延伸的通道的实施例。附加地或替代地，相应的辅空气入口开口形成80°至100°范围内的曲线，和/或相应的辅空气入口具有相对于内侧出口端倾斜80°至100°范围的外侧入口端，优选地倾斜90°。另一个有利的实施例的特征在于，相应的辅空气入口具有仅在轴向方向上敞开的外侧入口端。在一个有利的实施例中，定子可以具有定子环和定子绕组。定子环优选是铁磁性的，可以例如通过由轭金属制成的轴向堆叠的环形成。定子绕组可以通过常规方式配置有多个极。壳体还可以具有前侧盆，前侧盆具有沿周向延伸的盆壁和在一侧轴向限定前侧盆的盆底。前侧盆的盆底形成壳体的前侧壁。前侧盆的盆壁形成壳体罩的前纵向段。另外，壳体可以具有后侧盆，后侧盆具有沿周向延伸的盆壁和在一侧轴向限定后侧盆的盆底。后侧盆的盆底构成后侧壁。后侧盆的盆壁形成壳体罩的后纵向段。然后将定子环连接到前侧盆和后侧盆。通过提出的设计，电动机可以特别容易地安装。根据一个有利的发展，定子环可以在前侧盆和后侧盆之间在轴向上形成壳体罩的中央纵向段，结果定子环也直接受到周围环境的影响。在优选情况下，壳体仅由前侧盆、后侧盆和定子环形成。然后，优选地，壳体罩仅由前纵向段、中央纵向段和后纵向段形成。这种设计一方面特征在于简单的安装，另一方面特征在于，经由定子环改善定子到周围的热辐射。例如，前侧盆可以轴向地拧至后侧盆，由此定子环被轴向地夹在前侧盆和后侧盆之间，结果可以被充分地固定。因此，通过夹紧定子环，定子被轴向固定在壳体上，位于前侧盆和后侧盆之间。基本上，至少一个这样的辅入口开口可以形成在定子环上。结果，可以显著改善定子处的热携带。在优选实施例中，相应的辅空气入口在外侧由前侧盆径向地限制，以及在内侧由定子环径向地限制。另外或替代地，相应的辅空气入口开口限定了在前侧盆和定子环之间部分或完全延伸的通道。然而，优选地，在前侧盆上形成至少一个这样的辅入口开口。以这种方式，壳体内部的热量的冷却或携带可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的发电装置，优选发电机，‑具有径向外定子(2)，‑具有径向内转子(3)，‑具有壳体(4)，所述转子(3)布置在所述壳体(4)上以能够围绕旋转轴线(5)旋转，所述定子(2)以抗旋转的方式布置在所述壳体上，所述壳体(4)具有沿周向延伸的壳体罩6)、前侧壁(7)和后侧壁(8)，‑具有轴向外侧叶轮(9)，其布置在所述前侧壁(7)的在轴向上背向所述后侧壁(8)的外侧(11)，并且以抗旋转的方式布置在所述转子(3)上，‑具有主空气入口(12)，其具有形成在所述后侧壁(8)中的多个入口开口(13),‑具有空气出口(14)，其具有形成在所述前侧壁(7)中的多个出口开口(15)，‑具有主空气路径(16)，其在所述壳体(4)内从所述主空气入口(12)引导到所述空气出口(14)，‑其中，在所述发电装置(1)操作期间，所述叶轮(9)与所述转子(3)一起旋转，并且在所述前侧壁(7)的外侧(11)在所述出口开口(15)的区域中产生局部真空，所述局部真空产生了通过所述主空气入口(12)进入、顺着所述主空气路径(16)并通过所述空气出口(14)离开的主空气流(31)，‑其中，设置有辅空气入口(18)，其具有形成在所述壳体罩(6)中的多个辅入口开口(19),‑其中，设置有辅空气路径(20)，其在所述壳体(4)内从所述辅空气入口(18)引导到所述空气出口(14)，‑其中，在所述发电装置(1)操作期间，由旋转的所述叶轮(9)产生的局部真空产生了通过所述辅空气入口(18)进入、顺着所述辅空气路径(20)并通过所述空气出口(14)离开的辅空气流(32)。...

【技术特征摘要】
2016.10.17 EP 16194193.51.一种用于内燃机的发电装置，优选发电机，-具有径向外定子(2)，-具有径向内转子(3)，-具有壳体(4)，所述转子(3)布置在所述壳体(4)上以能够围绕旋转轴线(5)旋转，所述定子(2)以抗旋转的方式布置在所述壳体上，所述壳体(4)具有沿周向延伸的壳体罩6)、前侧壁(7)和后侧壁(8)，-具有轴向外侧叶轮(9)，其布置在所述前侧壁(7)的在轴向上背向所述后侧壁(8)的外侧(11)，并且以抗旋转的方式布置在所述转子(3)上，-具有主空气入口(12)，其具有形成在所述后侧壁(8)中的多个入口开口(13),-具有空气出口(14)，其具有形成在所述前侧壁(7)中的多个出口开口(15)，-具有主空气路径(16)，其在所述壳体(4)内从所述主空气入口(12)引导到所述空气出口(14)，-其中，在所述发电装置(1)操作期间，所述叶轮(9)与所述转子(3)一起旋转，并且在所述前侧壁(7)的外侧(11)在所述出口开口(15)的区域中产生局部真空，所述局部真空产生了通过所述主空气入口(12)进入、顺着所述主空气路径(16)并通过所述空气出口(14)离开的主空气流(31)，-其中，设置有辅空气入口(18)，其具有形成在所述壳体罩(6)中的多个辅入口开口(19),-其中，设置有辅空气路径(20)，其在所述壳体(4)内从所述辅空气入口(18)引导到所述空气出口(14)，-其中，在所述发电装置(1)操作期间，由旋转的所述叶轮(9)产生的局部真空产生了通过所述辅空气入口(18)进入、顺着所述辅空气路径(20)并通过所述空气出口(14)离开的辅空气流(32)。2.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，相应的所述辅入口开口(19)具有径向外侧入口端(35)和径向内侧出口端(36)，所述径向内侧出口端(36)布置成在所述前侧壁(7)的方向上相对于所述入口端(35)轴向偏移。3.根据权利要求2所述的发电装置，其特征在于，其中，所述外侧入口端(35)轴向对准成使得所述主空气流(31)基本上沿轴向进入相应的所述辅入口开口(19),其中，所述内侧出口端(36)径向对准成使得所述主空气流(31)沿轴向和径向进入所述壳体(4)的内部(17)或基本沿径向进入所述壳体(4)的内部(17)。4.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，其中，相应的所述辅空气入口开口(19)限定了至少部分平行于所述转子(3)的旋转轴线(5)延伸的通道。5.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，其中，相应的所述辅空气入口开口(19)形成80°至100°范围内的曲线。6.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，其中，相应的所述辅空气入口开口(19)具有相对于内侧出口端(36)倾斜80°至100°、优选倾斜90°的外侧入口端(35)。7.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，其中，相应的所述辅空气入口开口(19)具有仅在轴向方向上敞开的外侧入口端(35)。8.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，-其中，所述定子(2)具有定子环(28)和定子绕组(29)，-其中，所述壳体(4)具有前侧盆(37)，所述前侧盆(37)的底盆(39)形成所述前侧壁(7)并且其盆壁(38)形成所述壳体罩(6)的前纵向段(40)，-其中，所述壳体(4)具有后侧盆(41)，所述后侧盆(41)的盆底(43)形成所述后侧壁(8)并且其盆壁(42)形成所述壳体罩(6)的后纵向段(44)，-其中，所述定子环(28)连接到所述前侧盆(37)和所述后侧盆(41)，-其中，所述定子环(28)形成沿轴向位于所述前侧盆(37)和所述后侧盆(41)之间的所述壳体罩(6)的中央纵向段(46)，-其中，所述壳体(4)由所述前侧盆(37)、所述后侧盆(41)和所述定子环(28)形成。9.根据权利要求8所述的发电装置，其特征在于，其中相应的所述辅空气入口开口(19)在外侧由所述前侧盆(37)径向地限制，以及在内侧由所述定子环(28)径向地限制。10.根据权利要求8所述的发电装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙·毛洛韦克，米蒂亚·贝尔切，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE