流体冷却的电驱动压缩机及其定子壳体制造技术

描述了一种流体冷却的电驱动压缩机及其定子壳体。所述定子壳体具有纵向轴线并且包括定子开口，所述定子开口沿所述纵向轴线延伸并且被配置用于接纳电动机的定子。所述定子壳体进一步包括流体室，所述流体室具有流体入口和流体出口、并且在所述纵向轴线的圆周方向上围绕所述定子开口延伸。相对于所述纵向轴线，所述室由径向外壁和径向内壁界定。至少一个流体流偏转器被安排在所述径向外壁与所述径向内壁之间的区域中并且被配置用于使冷却流体流的至少一部分偏转远离所述入口与所述出口之间的最短路径。

Fluid cooled electric driven compressor and its stator shell

【技术实现步骤摘要】
流体冷却的电驱动压缩机及其定子壳体
本披露涉及一种用于内燃发动机的压缩机。更具体地，本披露涉及一种用于流体冷却的电驱动压缩机的定子壳体，并且涉及一种包括此定子壳体的流体冷却的电驱动压缩机。
技术介绍
压缩机将压缩空气递送至内燃发动机的进气口，从而允许燃烧更多的燃料。结果是，增加了发动机的功率密度而没有明显地增加发动机的重量。因此，压缩机允许使用较小的发动机而形成与较大的、正常吸气的发动机相同量的功率。在车辆中使用较小发动机具有减小车辆质量、提高性能并且减少燃料消耗的所希望效果。此外，压缩机的使用改善了燃烧，并且因此减少排放。存在不同类型的压缩机。排气涡轮增压器包括：涡轮机壳体，所述涡轮壳体具有连接至发动机的排气歧管的入口通路，压缩机壳体，所述压缩机壳体具有连接至发动机的进气歧管的出口通路；以及轴承壳体，所述轴承壳体将涡轮机壳体与压缩机壳体互相连接。来自排气歧管的排气流可旋转地驱动涡轮机壳体内的涡轮机叶轮。涡轮机叶轮经由转子轴连接至压缩机壳体内的压缩机叶轮，所述转子轴可旋转地支撑在轴承壳体内。因此，通过排气流旋转涡轮机叶轮使得压缩机叶轮旋转。旋转的压缩机叶轮经由所谓的导流部将环境空气吸入压缩机壳体中并且将空气压缩。在压缩机叶轮的下游，压缩空气进入扩散通道，压缩空气经由压缩机罩盖从所述扩散通道被引导至进气歧管。电驱动压缩机(有时也称为电子增压器(eBooster))提供了排气涡轮增压器的替代方案。在电驱动压缩机中，其上安排有压缩机叶轮的转子轴由电动机而不是排气流驱动。为此目的，电动机的转子可旋转地固定到转子轴上，并且电动机的定子周向地围绕转子。定子被容纳在定子壳体中，所述定子壳体固定地附接至压缩机壳体。电驱动压缩机在操作期间、尤其在高负荷下往往会显著地升温。因此已经提出了使得冷却流体穿过定子壳体循环，以防止热损坏。从WO2017/192336A已知这种类型的流体冷却的电驱动压缩机。此压缩机的定子壳体包括流体室，相对于定子壳体的纵向轴线，所述流体室由径向外壁和径向内壁界定。流体室具有用于冷却流体的入口、以及出口。
技术实现思路
需要一种具有改善的冷却效率的流体冷却的电驱动压缩机。还需要一种用于此类压缩机的定子壳体。提出了一种用于流体冷却的电驱动压缩机的定子壳体。所述定子壳体具有纵向轴线并且包括定子开口，所述定子开口沿所述纵向轴线延伸并且被配置用于接纳电动机的定子。所述定子壳体进一步包括流体室，所述流体室具有流体入口和流体出口、并且在所述纵向轴线的圆周方向上围绕所述定子开口延伸。相对于所述纵向轴线，所述室由径向外壁和径向内壁界定。至少一个流体流偏转器被安排在所述径向外壁与所述径向内壁之间的区域中并且被配置用于使冷却流体流的至少一部分偏转远离所述入口与所述出口之间的最短路径。当入口与出口在圆周方向上间隔开时，最短路径可以沿纵向轴线的圆周方向延伸。当入口与出口在纵向方向上间隔开时，最短路径可以沿纵向轴线的轴向方向延伸。此外，入口与出口还可以在纵向轴线的纵向方向和圆周方向上都间隔开，使得最短路径可以具有螺旋延伸范围(典型的小于360°)。所述至少一个流体流偏转器可以被定位在所述径向外壁和所述径向内壁中的至少一者上。个体流体流偏转器可以从内壁延伸至外壁。替代性地，个体流体流偏转器可以仅从所述径向内壁和所述径向外壁中的一者朝向所述室的内部突出。在提供两个或更多个流体流偏转器的情况下，流体流偏转器中的一个或多个流体流偏转器可以从径向外壁突出，并且流体流偏转器中的一个或多个流体流偏转器可以从径向内壁突出。个体流体流偏转器所具有的最大高度可以突伸过最高达此流体流偏转器区域中的径向外壁与径向内壁之间的距离的50％或30％。个体流体流偏转器所具有的最大高度在0.2mm与5mm之间(例如，在0.5mm与3mm之间)，并且此流体流偏转器区域中的径向内壁与径向外壁之间的径向距离可以大于最大高度。所述至少一个流体流偏转器所具有的高度可以沿流体流方向(例如，沿最短路径)从所述入口至所述出口增加。举例来讲，至少一个流体流偏转器可以在其高度增加的区域上限定倾斜表面。此倾斜表面可以是平面或曲面，或者可以包括曲面区域和平面区域两者。在流体流方向上，倾斜表面可以在台阶处终止，在所述台阶处，流体流偏转器的高度再次降低。因此，流体流偏转器可以具有锯齿形轮廓。冷却流体流的速度可以解释为矢量。至少一个流体流偏转器可以被配置用于将速度矢量分量施加在冷却流体流的至少一部分上。举例来讲，所施加的速度矢量分量可以沿(即，平行于)纵向轴线延伸。所施加的速度矢量分量通常所具有的方向可以与由入口与出口之间的最短路径所限定的方向不同。此不同方向可以在个体流体流偏转器区域中从最短路径方向偏转最高达60°(例如，15°至45°)。至少一个流体流偏转器相对于流体流方向可以具有前表面。如上所述，前表面可以是倾斜表面。前表面可以具有前缘，所述前缘相对于所述纵向轴线和所述纵向轴线的圆周方向中的至少一者倾斜地延伸。举例来讲，前缘可以不平行于纵向轴线延伸并且不在垂直于纵向轴线延伸的平面内。在一些变体中，特定流体流偏转器的前缘被定位在径向内壁和径向外壁之一与所述特定流体流偏转器之间的过渡处。另外或替代性地，所述至少一个流体流偏转器可以具有后缘，所述后缘平行于所述纵向轴线延伸。所述前缘与所述后缘之间的角度可以满足以下条件：(例如，)。前缘与后缘之间的沿圆周方向的最大距离可以在2mm与20mm之间(例如，在5mm与10mm之间)的范围内。在一些变体中，所述后缘被配置为台阶。所述台阶的高度可以降低。台阶可以被设计成在流经流体流偏转器的冷却流体流的至少一部分上施加湍流。可以提供多个流体流偏转器。多个流体流偏转器可以在所述纵向轴线的圆周方向上间隔开(例如，在圆周方向上处于等距间隔)。径向内壁和径向外壁中的每一者可以设置有从其突出的多个流体流偏转器。所述径向外壁上的流体流偏转器可以在圆周方向上被定位在所述径向内壁上的两个相邻流体流偏转器之间。另外或替代性地，所述径向内壁上的流体流偏转器可以在圆周方向上被定位在所述径向外壁上的两个相邻流体流偏转器之间。径向内壁与径向外壁之间的径向距离可以沿纵向轴线连续减小。在这样的实施方式中，入口和出口中的至少一者可以被定位在流体室的径向内壁与径向外壁之间的径向距离大于径向内壁与径向外壁之间的沿纵向轴线的平均径向距离的区域中。所述入口与所述出口之间沿所述纵向轴线的轴向距离可以小于所述定子壳体的沿所述纵向轴线的长度的25％。具体地，所述入口与所述出口之间沿所述纵向轴线的轴向距离可以基本上为零。所述出口在所述纵向轴线的圆周方向上可以与所述入口间隔开。出口和入口可以在圆周方向上被设置在所述室的相反端部处。在一些变体中，出口可以在冷却流体相对于纵向轴线的周向流动方向上与入口间隔大于180°或大于270°。所述流体室可以在所述纵向轴线的圆周方向上延伸过大于60°或大于90°。具体地，所述流体室可以在所述纵向轴线的圆周方向上延伸过大于180°或大于270°。所述室可以在所述纵向轴线的圆周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定子壳体(16)，用于内燃发动机的流体冷却的电驱动压缩机(10)，其特征在于，所述定子壳体(16)具有纵向轴线(L)并且包括：/n定子开口(64)，所述定子开口沿所述纵向轴线(L)延伸并且被配置成接纳电动机(26)的定子(28)，以及/n流体室(86)，所述流体室具有流体入口(106)和流体出口(108)，并且在所述纵向轴线(L)的圆周方向上围绕所述定子开口(64)延伸，其中，相对于所述纵向轴线(L)，所述流体室(86)由径向外壁(90)和径向内壁(92)界定，并且其中，至少一个流体流偏转器(110)被布置在所述径向外壁(90)与所述径向内壁(92)之间的区域中并且被配置成使冷却流体流的至少一部分偏转远离所述流体入口(106)与所述流体出口(108)之间的最短路径。/n

【技术特征摘要】
20190415 EP 19169231.81.一种定子壳体(16)，用于内燃发动机的流体冷却的电驱动压缩机(10)，其特征在于，所述定子壳体(16)具有纵向轴线(L)并且包括：
定子开口(64)，所述定子开口沿所述纵向轴线(L)延伸并且被配置成接纳电动机(26)的定子(28)，以及
流体室(86)，所述流体室具有流体入口(106)和流体出口(108)，并且在所述纵向轴线(L)的圆周方向上围绕所述定子开口(64)延伸，其中，相对于所述纵向轴线(L)，所述流体室(86)由径向外壁(90)和径向内壁(92)界定，并且其中，至少一个流体流偏转器(110)被布置在所述径向外壁(90)与所述径向内壁(92)之间的区域中并且被配置成使冷却流体流的至少一部分偏转远离所述流体入口(106)与所述流体出口(108)之间的最短路径。


2.如权利要求1所述的定子壳体(16)，其特征在于，
所述至少一个流体流偏转器(110)从所述径向内壁(92)和所述径向外壁(90)中的至少一者朝向所述流体室(86)的内部突出。


3.如权利要求2所述的定子壳体(16)，其特征在于，
所述至少一个流体流偏转器(110)所具有的高度沿流体流方向从所述流体入口(106)至所述流体出口(108)增加。


4.如权利要求1至3中任一项所述的定子壳体(16)，其特征在于，
所述至少一个流体流偏转器(110)被配置成在所述冷却流体流的至少一部分上施加速度分量(A)，其中，所述速度分量(A)沿所述纵向轴线(L)延伸。


5.如权利要求1至3中任一项所述的定子壳体(16)，其特征在于，
所述至少一个流体流偏转器(110)包括具有前缘(E)的前表面，其中，所述前缘(E)相对于所述纵向轴线(L)和所述纵向轴线(L)的圆周方向中的至少一者倾斜地延伸。


6.如权利要求1至3中任一项所述的定子壳体(16)，其特征在于，
所述至少一个流体流偏转器(110)具有后缘(T)，所述后缘平行于所述纵向轴线(L)延伸。

【专利技术属性】
技术研发人员：O·乌尔班奇克，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：新型
国别省市：美国;US