用于电动压气机中的一体式冷却结构的制作方法

1.本实用新型属于涡轮增压技术领域，具体涉及一种用于电动压气机中的一体式冷却结构。


背景技术：

2.涡轮增压技术在汽车中应用广泛，其中，传统的涡轮增压器利用发动机工作时排出的废气中的热能、动能、压力能等能量来推动涡轮箱内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮组成转子总成，叶轮压缩由空气滤清器管道送来的空气，使之增压后进入发动机燃烧室。
3.目前，电动增压技术也开始出现，其代表为电动压气机，通过电机来带动压气机叶轮转动，实现气体的压入，达到增压效果。电动压气机一般包括壳体、电控组件、电机组件、叶轮组件等，其中，电控组件、电机组件在工作过程中，均会产生热量，高负荷工作时产热量更加大，因此，需要配合专业的冷却组件，才能保证电动压气机的高效、持久运行，目前采用的均是电控组件冷却和电机组件冷却两套冷却结构，导致结构复杂，成本高。
4.因此，基于以上的一些现状，本技术对电动压气机中的水冷结构进行了进一步的设计和改进。


技术实现要素：

5.针对以上现有技术中的不足，本实用新型提供了一种用于电动压气机中的一体式冷却结构，通过对其中冷却结构进行了优化设计，采用一套冷却结构通式对电控组件和电机组件进行冷却，提高了冷却，且冷却效果好。
6.本实用新型通过下述技术方案得以解决。
7.用于电动压气机中的一体式冷却结构，所述冷却结构设于电动压气机中的压气机壳体中，该冷却结构用于对电动压气机中的电控组件和电机组件进行冷却；所述冷却结构包括电控组件冷却腔和电机组件冷却腔，冷却液进入到压气机壳体之后：依次通过电控组件冷却腔和电机组件冷却腔后流出，或依次通过电机组件冷却腔和电控组件冷却腔后流出。
8.本技术中的电动压气机，采用了一套冷却结构来进行电控组件和电机组件的降温冷却，因此整体可采用铸造工艺，明显降低了成本，且结构紧凑。
9.一种优选的实施方式中，所述电控组件冷却腔的一侧设有用于密封的密封板，所述密封板朝向电控组件腔室的一侧设有电控单元，具体的，电控单元可以设于电控板上，该电控板紧贴密封板，使得电控板产生的热量能够快速的传递至密封板，而密封板的内侧为电控组件冷却腔的内壁，与冷却液接触，可以达到很好的冷却效果，保证电控组件的稳定工作。
10.一种优选的实施方式中，所述密封板朝向电控组件冷却腔的一侧伸出有若干导热条，能够显著提高散热效果。
11.一种优选的实施方式中，电控组件冷却腔为弯曲状条形结构，其两端分别设有冷
却液进口和冷却液出口。
12.一种优选的实施方式中，所述电机组件冷却腔分布在所述压气机壳体的侧壁的夹层中，可以通过整体铸造的方式生产，压气机壳体，成本低，且密封性好。
13.一种优选的实施方式中，所述压气机壳体的侧壁的夹层空间中设有隔断，所述隔断用于使所述电机组件冷却腔形成弯折的通道，增加冷却液的流通路径，提高对电机组件的冷却效果。
14.一种优选的实施方式中，所述冷却液先通过电控组件冷却腔，再通过电机组件冷却腔后流出；所述冷却液从电控组件冷却腔的出口进入到电机组件冷却腔的位置处于通道的弯折处，并使冷却液分为两路在夹层空间中流动，最终汇聚后流出，该结构能够高效的冷却，避免流道末端的冷却液过热，保证冷却效果好。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：提供了一种用于电动压气机中的一体式冷却结构，通过对其中冷却结构进行了优化设计，采用一套冷却结构通式对电控组件和电机组件进行冷却，提高了冷却，且冷却效果好。
附图说明
16.图1为本实用新型中的电动压气机的立体图一。
17.图2为本实用新型中的电动压气机的立体图二。
18.图3为本实用新型中的电动压气机的示意图一。
19.图4为图3中的气流管道的流向示意图。
20.图5为本实用新型中的电动压气机的示意图二。
21.图6为图5中b-b方向的剖视图。
22.图7为图6中a区域的放大图。
23.图8为叶轮结构处的示意图。
24.图9为本实用新型中的电动压气机中的压气机壳体的立体图一。
25.图10为本实用新型中的电动压气机中的压气机壳体的立体图二。
26.图11为省略压气机壳体的电动压气机的立体图。
27.图12为本实用新型中的冷却结构中的流道空腔的立体图一。
28.图13为本实用新型中的冷却结构中的流道空腔的立体图二。
具体实施方式
29.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
30.以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
31.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示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实用新型和简化描述，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本实用新型的描述中，除非另有明确的规
定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。
32.参见图1至图13，本实用新型中的一种电动压气机及其中的冷却结构。
33.本技术中，所述电动压气机包括压气机壳体2，所述压气机壳体2的一侧设有压气机盖板1，所述压气机壳体2的另一侧设有气流管道8；所述压气机壳体2中设有电机组件3，所述压气机盖板1与压气机壳体2之间构成电控组件腔室20，其中设有电控组件；所述压气机壳体2上远离所述压气机盖板1的一侧设有后盖板34，所述后盖板34与压气机壳体2的内部腔体之间构成电机组件腔室，其中设有电机组件3，所述电机组件3的转轴31穿过后盖板34后连接至叶轮4，所述叶轮4用于将气体压入到气流管道8中；所述电控组件腔室20和所述电机组件腔室之间隔离，且通过冷却结构先后进行冷却；所述冷却结构设于压气机壳体2中，该冷却结构包括设于电控组件腔室20的内侧的电控组件冷却腔63和设于电机组件腔室的外周的电机组件冷却腔65，所述冷却液进入到压气机壳体2之后：依次通过电控组件冷却腔63和电机组件冷却腔65后流出，或依次通过电机组件冷却腔65和电控组件冷却腔63后流出。
34.具体的，本技术中，所述电控组件冷却腔63的一侧设有用于密封的密封板11，所述密封板11朝向电控组件腔室20的一侧设有电控单元，具体的，电控单元可以设于电控板上，该电控板紧贴密封板11，使得电控板产生的热量能够快速的传递至密封板11，而密封板11的内侧为电控组件冷却腔63的内壁，与冷却液接触，可以达到很好的冷却效果，保证电控组件的稳定工作。进一步的，所述密封板11朝向电控组件冷却腔63的一侧伸出有若干导热条111，能够显著提高散热效果。
35.本技术中，电控组件冷却腔63为弯曲状条形结构，其两端分别设有冷却液进口和冷却液出口。
36.从附图中可以看出，本技术中，所述电机组件冷却腔65分布在所述压气机壳体2的侧壁的夹层中，可以通过整体铸造的方式生产，压气机壳体2，成本低，且密封性好。进一步的实施方式中，所述压气机壳体2的侧壁的夹层空间中设有隔断659，所述隔断659用于使所述电机组件冷却腔65形成弯折的通道，增加冷却液的流通路径，提高对电机组件3的冷却效果。本技术中，轴向设置的隔断659的作用有两个：1、将冷却液通道分割，整体形成迷宫水道，加强冷却效果；2、轴向的隔断659便于铸造，使电机壳可以采用铸造工艺，成本降低。
37.此外，本技术的一种实施方式中，所述冷却液先通过电控组件冷却腔63，再通过电机组件冷却腔65后流出；所述冷却液从电控组件冷却腔63的出口进入到电机组件冷却腔65的位置处于通道的弯折处，并使冷却液分为两路在夹层空间中流动，最终汇聚后流出，该结构能够高效的冷却，避免流道末端的冷却液过热，保证冷却效果好。
38.从附图中可以看出，本技术的电动压气机中，所述气流管道8的气体进入方向与水平方向之间的夹角a为20
°
~25
°
，该结构能够使螺旋状的气流管道8的结构更加紧凑，螺旋效果相比于传统的更加紧密，有助于减小整体体积。
39.此外，本技术的电动压气机中，所述叶轮4的内侧轴向上具有下凹部，该下凹部的深度h为叶轮外径h0的1/12~1/8，优选为1/10，该结构能够减少轴向长度，有助于减小整体体积。所述后盖板34上在下凹部的位置处设有凸出结构，所述转轴31穿过该凸出结构的位置上设有轴承33和轴封套32，起到转动和密封的功能。该结构的改进，在保证了叶轮强度的
条件下最大限度的减少了整个电机转子的轴向长度，使结构紧凑，并提高了转子的稳定性。
40.以下结合附图，尤其附图12和附图13，对本实用新型中的一种实施方案做详细描述。从附图中可以看出，该实施方案中，冷却液为水，在压气机壳体2的外壁上设有进水管22和出水管27，进水管22靠近电控组件的一侧，进水后，冷却水通过流道进入到电控组件冷却腔63中，进行电控组件的冷却，再从电控组件冷却腔63的另一侧的通孔中流入到电机组件冷却腔65中，此时冷却液分为两路，一路通过通道一65a，另一路穿过弯折部67后通过通道二65b，两路冷却液双向流动进行冷却，最终在出口66处汇聚，通过出水管27流出，具体如附图12和附图13，附图12和附图13中所示为冷却液的流动形成的结构，并非实体结构。
41.本技术中的电动压气机，采用了一套冷却结构来进行电控组件和电机组件的降温冷却，并且，本技术中的压气机壳体2集成了电机组件腔室、电控组件腔室、电机组件冷却腔、电控组件冷却腔，整体采用铸造工艺，具有成本低，结构紧凑的特点。电机组件腔室内固定了电机定子，转轴和转子轴承等系统（可以为现有技术中的常规结构），电控组件腔室内安装有电控组件。电控组件的发热元件通过导热硅胶与密封板11接触，加强了电控组件的冷却效果。进出水管通过压装工艺安装在压气机壳体2上，优化了压壳流道，减少了压壳流道在轴向的尺寸。
42.以上所述，本实用新型提供了一种用于电动压气机中的一体式冷却结构，通过对其中冷却结构进行了优化设计，采用一套冷却结构通式对电控组件和电机组件进行冷却，提高了冷却，且冷却效果好。
43.本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.用于电动压气机中的一体式冷却结构，其特征在于：所述冷却结构设于电动压气机中的压气机壳体（2）中，该冷却结构用于对电动压气机中的电控组件和电机组件（3）进行冷却；所述冷却结构包括电控组件冷却腔（63）和电机组件冷却腔（65），冷却液进入到压气机壳体（2）之后：依次通过电控组件冷却腔（63）和电机组件冷却腔（65）后流出，或依次通过电机组件冷却腔（65）和电控组件冷却腔（63）后流出。2.根据权利要求1所述的用于电动压气机中的一体式冷却结构，其特征在于，所述电控组件冷却腔（63）的一侧设有用于密封的密封板（11），所述密封板（11）朝向电控组件冷却腔（63）的一侧伸出有若干导热条（111）。3.根据权利要求2所述的用于电动压气机中的一体式冷却结构，其特征在于，所述电控组件冷却腔（63）为弯曲状条形结构，其两端分别设有冷却液进口和冷却液出口。4.根据权利要求1所述的用于电动压气机中的一体式冷却结构，其特征在于，所述电机组件冷却腔（65）分布在所述压气机壳体（2）的侧壁的夹层中。5.根据权利要求4所述的用于电动压气机中的一体式冷却结构，其特征在于，所述压气机壳体（2）的侧壁的夹层空间中设有隔断（659），所述隔断（659）用于使所述电机组件冷却腔（65）形成弯折的通道。6.根据权利要求5所述的用于电动压气机中的一体式冷却结构，其特征在于，所述冷却液先通过电控组件冷却腔（63），再通过电机组件冷却腔（65）后流出；所述冷却液从电控组件冷却腔（63）的出口进入到电机组件冷却腔（65）的位置处于通道的弯折处，并使冷却液分为两路在夹层空间中流动，最终汇聚后流出。

技术总结
用于电动压气机中的一体式冷却结构，所述冷却结构设于电动压气机中的压气机壳体中，该冷却结构用于对电动压气机中的电控组件和电机组件进行冷却；所述冷却结构包括电控组件冷却腔和电机组件冷却腔，所述冷却液进入到压气机壳体之后：依次通过电控组件冷却腔和电机组件冷却腔后流出，或依次通过电机组件冷却腔和电控组件冷却腔后流出。本申请中的电动压气机，采用了一套冷却结构来进行电控组件和电机组件的降温冷却，因此整体可采用铸造工艺，明显降低了成本，且结构紧凑。且结构紧凑。且结构紧凑。


技术研发人员：沃鸣杰 许骐骏 张艳丽
受保护的技术使用者：宁波威孚天力增压技术股份有限公司
技术研发日：2022.10.10
技术公布日：2023/6/20