專利名稱：泵機組的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動機。
背景技術：
眾所周知，電動機運行時所產生的熱量會從電動機分散到電動機殼體的外表上。 為此，迄今為止在電動機殼體上采用例如固體熱導體，利用熱導體首先將廢熱從諸如功率電子電路組件的發熱部件散發到電動機的外壁上，并從那里再散發到電動機的外部環境中。這種熱導體的缺點在于，根據其將要散發的熱量，在電動機殼體的內部需要比較大的空間，從而使它們在不小的程度上共同決定了電動機的整體規模。此外，發熱部件必須始終設置在散熱的外表面的附近。

發明內容
在此背景下，本發明的目的在于提出一種電動機，其與迄今已知的電動機相比具有更好的散熱性。本發明的這一目的通過一種電動機得以實現，該電動機具有至少一個殼體，電動機的幾乎所有功能元件都以傳統的方式設置在殼體中，此外，在電動機的殼體中還集成了至少一個用于散熱的熱管(Heatpipe)。熱管是一種具有封閉的、優選是細長的空心體的熱交換器，空心體部分地充有液體。隨著熱量輸入熱管中，位于熱量輸入區域中的液體蒸發，此時，液體在與熱量輸入區域間隔開的熱管部分中冷凝，并在那里將先前吸收的熱量釋放。在根據本發明的電動機中，使用一個或多個這樣的熱管來代替迄今的傳統的熱導體，用以從電動機殼體的內部散發熱量。此時的優點在于，與迄今使用的熱導體相比，熱管在散熱時的熱流密度更大。就此而言，當散發相同的熱量時，相對于迄今使用的熱導體，可以更加緊湊地設置熱管，從而可以使整個電動機與相同功率的迄今已知的電動機相比具有明顯更小的尺寸。 此外，可以通過更長的距離進行散熱，由此在設置發熱部件時可以得到更大的自由。熱量還可以通過更大的殼體范圍分布散發。替代地，通常還可以使用其尺寸基本上與迄今使用的熱導體相當的熱管，從而在電動機尺寸相同時，相比于迄今已知的電動機能夠實現更大的功率。就在電動機中使用的、通常構成電動機殼體內的重要熱源的功率電子電路來說， 由于熱管良好的散熱特性，而可以進一步有利地使用成本較低的功率電子電路組件，它們盡管產生較多的廢熱，但是當該較多的熱量能夠通過熱管毫無問題地散發時，這也是可以接受的。優選在其中設置熱管的殼體可以是電動機的定子殼體。相應地，可以將熱管設置在這樣的殼體中在該殼體封裝了電動機的承載一個或多個線圈的固定部分。在定子殼體中，可以優選將熱管設置在從外面圍繞定子的區域內。該區域不僅可以在端側連接定子，也可以在外周連接定子。
根據本發明的電動機優選是泵機組的一部分。泵機組通常由電動機和由該電動機驅動的泵組成，并且除了定子殼體以外還具有泵殼體，泵殼體連接在定子殼體的端部，在該端部上，電動機的轉子或驅動軸從定子殼體引出。還可以優選在其中集成有熱管的殼體是泵殼體。此外，還可以設想將熱管設置為，使它們從定子殼體延伸進入直接與定子殼體相鄰的泵殼體中，或者存在這樣的可能性，即，無論是在定子殼體中還是在泵殼體中都設置至少一個熱管。電動機可以在其殼體外側上具有接線盒，接線盒通常將電動機與電源連接在一起，并經常包括至少一部分功率與控制電路以及電動機控制元件。在泵機組中，必要時還可以將接線盒設置在泵殼體的外側。在本發明的意義下，這種附加的接線盒也優選構成電動機殼體的一部分，在其中可以內置至少一個熱管，也就是說，熱管也可以設置在安裝于定子殼體或泵殼體外側上的附加殼體中，并對安裝在那里的發熱部件散熱。優選將熱管設置在殼體的壁中，即特別是在定子殼體、泵殼體和/或接線盒的壁中。因此，殼體的壁構成了用于熱管的容納部。該容納部可以設置在壁的外側上，例如設置于在那里構成的凹槽中，或者完全設置在壁的內部。這個用于容納熱管的壁適合地與殼體外側相連或者構成外壁。相宜地，在蒸發器端部(Verdampferend)的區域中，在熱管的外側上設置至少一個發熱部件。因此，將該部件或者一組發熱部件設置在熱管上，或者相反將熱管設置在至少一個發熱部件上，使得發熱部件與熱管的位置導熱接觸，優選直接接觸，在該位置上，熱管構成了用于熱管中的液體的蒸發器表面。這個或這些部件與熱管的最大面積的接觸允許在這里實現從這些部件到熱管的特別有效的熱傳遞。優選電動機殼體可以構成至少一個熱管的一部分。在這種情況下，優選殼體的一段構成或具有可密封封閉的、要填充工作液體的熱管的管腔。為此，特別優選可以在殼體的壁中構成凹槽，該凹槽至少形成熱管的一部分。因此，將根據本發明的電動機的殼體壁構造為，至少在一段中是中空的，在此，在外面形成這樣構成的空腔的邊界的壁段(Wandimgsabschnitte)構成熱管的外套。凹槽可以直接包含在殼體壁中。替代地，還可以將殼體壁構造為，至少在一段中是雙層壁的，其中，利用間隔開的壁段之間的間隙形成凹槽。為了構成熱管，將熱管的至少一部分工作流體相宜地容納于凹槽中。如果將熱管設置為，使得冷凝的工作流體不能在重力條件下回流到熱管的蒸發器區域，那么除了工作流體之外，還優選在凹槽中放入燈芯(Docht)。燈芯通常在熱管中用于使工作流體從冷凝器區域回流到熱管的蒸發器區域。為此目的，燈芯優選由細絲狀材料制成，其能夠使工作流體因毛細作用而回流。原則上，所有在熱管中常用的材料和流體都可以用作燈芯材料和工作流體。燈芯的尺寸和形狀優選為，在凹槽中為工作流體保留足夠的空間。例如，燈芯的外部幾何形狀可以小于凹槽的內部幾何形狀，或者與凹槽的內部幾何形狀大體相當，在此，在燈芯內形成連接熱管的蒸發器區域和其冷凝器區域的空腔。如上所述，熱管具有包含燈芯和充滿工作流體的空腔，該空腔相對于其周圍環境密封。如果在壁上構成的凹槽形成用于容納燈芯和工作流體的空腔，通常也需要針對外部環境密封該凹槽的內部空間。為此優選可以設置蓋，凹槽可以通過利用這個蓋覆蓋凹槽的開口來加以密封。如果將熱管集成于電動機殼體壁的凹槽中，那么當至少一個發熱部件在凹槽區域內貼靠在殼體的壁上時，也就是優選貼靠在殼體壁的內側上時，是適合的。通過這種方式建立從該部件到熱管的直接熱橋(\\^rmebriicke)，從而可以使該部件的廢熱以最短的路徑從根據本發明的電動機的殼體上散出。在此優選使壁的輪廓，特別是壁的內部輪廓，在發熱部件與壁相貼靠的區域中與發熱部件的輪廓相匹配，以便在該部件與壁之間實現盡可能大的接觸面。特別優選的是，在所述殼體的壁上將至少一個為與至少一個發熱部件貼靠而設置的部段同樣構造為平坦的。發熱部件同樣也相宜地以平側面(Flachseite)與該平坦的壁段相接觸，從而在部件與壁之間形成比較大的接觸區域，該接觸區域可以將相應多的熱量從部件散發到熱管中。在另一個優選的實施方式中，可以將至少一個發熱部件設置在安裝于殼體中的內殼體中，其中，發熱部件通過在內殼體中形成的開口直接或間接地接觸殼體的壁。這種內殼體的使用允許將例如位于電動機殼體外面的電動機的電子組件的組合(例如電路板)預安裝在內殼體中，并隨后將預安裝的內殼體安裝在電動機殼體中。在這里，發熱部件在內殼體中適當地直接設置在在內殼體上形成的開口前，從而可以通過使它們彼此直接接觸而通過該開口在發熱部件和集成于殼體壁中的熱管之間形成導熱連接。為了能夠盡可能有效地從電動機殼體向電動機的外部環境中散熱，使電動機的外表面盡可能的大是有意義的。在這種情況下，可以優選在電動機殼體的外側上設置散熱片。 在這里，至少在電動機殼體的與熱管的冷凝器區域鄰接的區域中設置散熱片是特別合適的。散熱片在電動機殼體上也優選至少設置在與熱管區域鄰接的一段中，在此，熱管將先前由發熱部件吸收的熱量排出。熱管優選以其縱軸線平行于電動機的轉動軸延伸。因此，熱管優選具有與根據本發明的電動機的轉子或與轉子耦合的驅動軸相同的取向(Ausrichtimg)。但是應當指出的是，熱管在殼體中的取向基本上是任意的。因此，特別是當熱管設置在接線盒或泵殼體中時，其也可以相對于電動機的轉動軸垂直或傾斜取向。如上所述，根據本發明的電動機優選是泵機組的一部分。就此而言，本發明還涉及一種泵機組，除了泵以外，該泵機組還具有帶有以上所述特征的驅動電機。在電動機殼體和 /或泵殼體中使用熱管，可以使這種泵機組與迄今已知的同等效率的泵機組相比設計得更緊湊，或者與同樣大小的泵機組相比功率更強大。來自諸如功率開關的電子組件的廢熱可以通過熱管輕易地分散到更大的殼體區域上。


下面根據在附圖中示出的實施例對本發明做進一步的說明。圖1以透視分解圖示意性示出了電動機的第一種定子殼體，圖2以透視分解圖示意性示出了根據第二種實施方式的電動機的定子殼體，圖3以透視分解圖示意性示出了根據第三種實施方式的電動機的定子殼體，
圖4以縱剖面圖示出了如圖3所示的電動機的定子殼體，圖5以透視分解圖示意性示出了根據第四種實施方式的電動機的定子殼體，圖6以透視分解圖示意性示出了根據第五種實施方式的電動機的定子殼體，圖7以透視圖示意性示出了根據第六種實施方式的電動機的定子殼體，圖8以分解圖示出了如圖7所示的定子殼體， 圖9以縱剖面圖示出了如圖7所示的電動機的定子殼體，圖10以透視分解圖示意性示出了根據第七種實施方式的電動機的定子殼體，圖11示出了在安裝狀態下的如圖10所示的定子殼體，圖12以透視分解圖的俯視圖示出了用于設置在定子殼體中的內殼體，圖13以底面圖示出了如圖10所示的內殼體。
具體實施例方式在圖1中示出了作為泵機組的一部分的電動機的定子殼體2。該定子殼體2通常用于安放電動機的定子。如同下面所述的其他附圖一樣，為清楚起見，在圖1中省略了對定子的描述。定子2的形狀基本上是空心圓柱形的，其中，在定子2的端部上設置法蘭4。法蘭4用于將定子2固定在泵機組上。為此，在法蘭4上沿其圓周均勻地分布有多個穿孔6， 用于接收未示出的固定螺絲。定子殼體2的外壁8構造為空腔的。也就是說，在外壁8中形成沿整個圓周伸展的環形凹槽10，該凹槽沿外壁8的縱向延伸。凹槽10用于安放熱管的燈芯12，因此熱管部分地由定子殼體2的外壁8 一起構成。一旦燈芯12通過端側開口引入凹槽10中，并裝入作為工作介質的液體，就用蓋14將凹槽10從端側關閉，蓋14在背對法蘭4的端部上封閉整個定子殼體2。燈芯12具有圓柱環的形狀。如對于熱管的燈芯是典型的，燈芯12以及所有其他在以下所述的圖中示出的燈芯如通常那樣由細絲狀材料制成。燈芯12的成型也如同其他所述的燈芯的成型一樣，例如可以這樣實現，首先通過薄膜澆鑄(Foliengieiien)使由細絲狀材料制成的薄膜成型，然后將薄膜圍繞圓柱核心卷繞，以形成圓柱環，最后通過燒結進行加固。還可以采用金屬粉末注射成型(MIM)作為使燈芯12成型的另一種方法，這種方法特別有利于實現復雜的燈芯幾何形狀。由外壁8和設置在外壁8中的燈芯12構成的熱管用于對諸如功率電子電路或功率開關等設置在定子殼體2中的發熱部件16進行散熱。部件16被適當地設置為，直接靠近或貼靠在外壁8的內側，以確保最有效地將熱量從部件16傳遞到熱管。圖2所示的定子殼體2'與如圖1所示的定子殼體2的不同之處僅在于熱管的設計，也就是說，僅在于在定子殼體2'的外壁8'中形成的凹槽10'和設置在凹槽10'中的燈芯12'的設計。因此，凹槽10'僅經過外壁8'的一半周長延伸。與此相應的是，設置在凹槽10'中的燈芯12'的形狀為延伸經過180°角的圓柱環形段。在圖3和圖4中示出了定子殼體18，其中，定子殼體18的外壁20在其外側上配備有多個散熱片22。定子殼體18的外壁20還構成熱管的一部分。為此目的，在外壁20中構造凹槽24，用于容納燈芯26。凹槽24沿外壁20的圓周方向延伸經過約180°的角度范圍，并沿外壁20的縱向直至橫壁28的高度，橫壁28將定子殼體18的內腔分成兩個彼此分離的部分。燈芯26具有與凹槽M的外圍輪廓相符的拱形結構，并沿該拱形結構的方向延伸經過大約180°的角度范圍。為了能夠將凹槽對與而后設置的燈芯沈一起密封封閉，設置了蓋30，其輪廓基本上與凹槽M的橫截面輪廓相對應。在定子殼體18的內側上構造凸出部32，使其位于凹槽M的高度上并直接連接在橫壁觀上，凸出部32構成了平側面，這些平側面與定子殼體18的否則為圓形的內橫截面輪廓正切地相切。將至少一個由凸出部32構成的平側面作為對發熱部件16的接觸面。因此，發熱部件16的廢熱能夠以特別有效的方式散發到熱管上，并從那里通過外壁20和設置在外壁20上的散熱片22排放到定子殼體18的外部環境中。在圖5中示出了定子殼體36，在其外壁38上同樣設置了許多沿外壁38的整個圓周伸展的散熱片40。定子殼體36的內橫截面輪廓主要呈圓形，但是此時在該部分中形成了三個相互毗鄰的平側面(Flachseite)42、44和46。在平側面42的區域內，在外壁38中形成凹槽48，其沿外壁38的圓周方向延伸越過平側面42的兩個端部。凹槽48的橫截面輪廓在其外側上與外壁38的外輪廓相對應地構造為圓形的，而在其內側上與平側面42相對應地同樣構造為平的。凹槽48用于安放燈芯50，燈芯50的形狀基本上與凹槽48的形狀相符。設置了蓋52，用以密封封閉凹槽48，蓋52的外輪廓基本與凹槽48的外輪廓相符。如圖6所示的定子殼體18'基本上與圖3和圖4中的定子殼體18是相同的。定子殼體18'與定子殼體18的不同之處在于，在定子殼體18'的外壁20'中構成沿外壁20' 的整個圓周延伸的凹槽24。與此相應的是，為了進行安放，將設置在凹槽M中的燈芯沈構造為圓柱環形的，并將用于封閉凹槽的蓋30'構造為環形的。如圖7至圖9所示的定子殼體18〃也基本上與圖3和圖4中的定子殼體18是相同的。其與定子殼體18的不同之處僅在于，在定子殼體18"的外壁20"上沒有設置散熱片22。如圖10和圖11所示的定子殼體18〃 ‘類似于如圖7至圖9所示的定子殼體 18〃。在定子殼體18〃 ‘的外壁20〃 ‘上，彼此直徑相對地形成兩個沿外壁20〃 ‘的縱向延伸的鉆孔狀的凹槽70。在凹槽70中插入管狀燈芯72。燈芯72的自由內腔形成用于構成熱管所需要的工作流體的空間。凹槽70被蓋74密封封閉。圖12和圖13示出了其中設置有若干電子組件的內殼體53。就安裝而言，將內殼體53設置在電動機的定子殼體中并由合成材料制成。內殼體53的一個端面構造為封閉的， 而另一個端面構造為開放的。在內殼體53中，從封閉的端側開始，設置了其上設置有功率電子電路的組件56的第一電路板M以及主電路板58。然后沿朝著泵殼體53的開放端側的方向加上蓋板60、顯示屏板62、顯示屏蓋板64和顯示屏66。設置在電路板M上的功率電子電路的組件56產生相對較大的熱量，該熱量通過至少一個設置在定子殼體中的熱管從定子殼體散出。為了能夠使組件56與熱管或包含熱管的殼體直接導熱接觸，在內殼體53的周側上與組件56的位置相對應地形成開口 68，通過這些開口可以使組件56與包含熱管的殼體導熱連接。附圖標記列表2,2'定子殼體4法蘭
6鉆孔8,8'夕卜壁10, 10'凹槽12，12'燈芯14蓋16部件18，18'，18〃，18〃 ‘ 定子殼體20，20'，20〃，20〃 ‘ 外壁22散熱片24,24'凹槽26,26'燈芯28橫壁30,30'蓋32凸出部36定子殼體38夕卜壁40散熱片42平側面44平側面46平側面48凹槽50燈芯52蓋53內殼體54電路板56組件58主電路板60蓋板62顯示屏板64顯示屏蓋板66顯示屏68開口70凹槽72燈 芯74蓋
權利要求
1.一種具有至少一個殼體的電動機，其特征在于，在所述殼體中集成有至少一個用于散熱的熱管。
2.如權利要求1所述的電動機，其特征在于，所述殼體是所述電動機的定子殼體(2， 2' ，18，18' ，18〃 ，18〃 ‘ ,36)
3.如權利要求1所述的電動機，其特征在于，所述電動機是泵機組的一部分，并且所述殼體是泵殼體。
4.如權利要求1所述的電動機，其特征在于，所述殼體是接線盒。
5.如前面任一項權利要求所述的電動機，其特征在于，所述至少一個熱管集成在所述殼體的壁中。
6.如前面任一項權利要求所述的電動機，其特征在于，將至少一個發熱部件在蒸發器端部區域中設置在所述熱管的外側上。
7.如前面任一項權利要求所述的電動機，其特征在于，所述殼體構成至少一個熱管的一部分。
8.如前面任一項權利要求所述的電動機，其特征在于，在所述殼體的壁中構成凹槽 (10，10' ,24,24'，48，70)，該凹槽至少構成所述熱管的一部分。
9.如權利要求8所述的電動機，其特征在于，所述熱管的工作流體容納于所述凹槽 (10,10' ,24,24' ,48,70)中。
10.如權利要求9所述的電動機，其特征在于，所述熱管的燈芯(12，12',26,26'，50， 72)容納于所述凹槽(10,10' ,24,24' ,48,70)中。
11.如權利要求8到10中任一項所述的電動機，其特征在于，所述至少一個在所述殼體的壁上構成的凹槽(10，10' ,24,24'，48，70)通過蓋(14，30，30'，52，74)密封封閉。
12.如權利要求6到8中任一項所述的電動機，其特征在于，至少一個發熱部件(16)在所述凹槽(10，10' ,24,24'，48，70)的區域中貼靠在所述殼體的壁上。
13.如權利要求7到12中任一項所述的電動機，其特征在于，在所述殼體的壁上，將至少一個為與至少一個發熱部件貼靠而設置的部段同樣構造為平坦的。
14.如前面任一項權利要求所述的電動機，其特征在于，在設置在所述殼體中的內殼體 (53)中設置所述至少一個發熱部件(16)，其中，所述發熱部件(16)通過在所述內殼體(53) 中形成的開口(68)與所述殼體的壁直接或間接地接觸。
15.如前面任一項權利要求所述的電動機，其特征在于，在所述殼體的外側上設置散熱片(22，40)。
16.如前面任一項權利要求所述的電動機，其特征在于，將所述至少一個熱管集成在所述殼體的外壁(8,8' ,20,20'，20"，38)中。
17.如前面任一項權利要求所述的電動機，其特征在于，所述熱管以其縱軸平行于所述電動機的轉動軸延伸。
18.一種具有泵和電驅動電機的泵機組，其特征在于，所述電驅動電機是如前面任一項權利要求所述的電動機。
全文摘要
本發明涉及一種電動機，其具有殼體。基本上電動機的所有功能元件都以通常的方式設置在該殼體中。此外，在該電動機的殼體中集成有用于散熱的熱管。
文檔編號H02K9/197GK102290903SQ20111016918
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月17日 優先權日2010年6月18日
發明者勒內·H·奧勒森, 拉爾斯·卡內加爾德·安德森, 拉斯穆斯·瑟倫森 申請人:格倫德福斯管理聯合股份公司