车辆用旋转电机 |
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| 申请号 | CN201780037966.4 | 申请日 | 2017-03-28 | 公开(公告)号 | CN109314442B | 公开(公告)日 | 2019-08-16 |
| 申请人 | 三菱电机株式会社; | 发明人 | 筱崎健; 浅井勇吾; 木本裕辅; 牛房裕之; 橘田佳明; 出口善行; | ||||
| 摘要 | 本 发明 得到一种能够抑制大型化并且高效地冷却旋转 电机 本体及电 力 转换装置的车辆用旋转电机。本发明的车辆用旋转电机的冷却旋转电机本体的冷却装置具备：环状的内部液体制冷剂流路，所述环状的内部液体制冷剂流路安装于所述旋转电机本体，并供内部液体制冷剂沿着所述旋转电机本体的外周循环；及外部液体制冷剂通过部，所述外部液体制冷剂通过部供外部液体制冷剂流通，所述外部液体制冷剂通过部利用位于所述旋转电机本体的铅垂上方的连接部与所述内部液体制冷剂流路连接，电力转换装置具备将在所述电力转换装置产生的热放出的 散热 面，并安装于所述冷却装置，在所述连接部的铅垂下方的 位置 ，所述散热面与所述内部液体制冷剂能够进行热交换。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种车辆用旋转电机，在所述车辆用旋转电机中，旋转电机本体使用电力转换装置转换而得到的电力对车辆进行旋转驱动，其中， |
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| 说明书全文 | 车辆用旋转电机技术领域背景技术[0002] 在以往的旋转机中，具备由冷却器、散热器及送风机构成的冷却装置，所述冷却器在使受热面与圆环状的定子的外周壁面紧贴的状态下覆盖定子的外周地被组装，并封入有受到在定子产生的热而气化的制冷剂；所述散热器通过连通管与冷却器连通并配置在冷却器的上方，气化的制冷剂从冷却器经由连通管流入该散热器，使该气化的制冷剂冷凝液化并经由连通管返回到冷却器；所述送风机配置在散热器的前面并向散热器送风。 [0003] 在先技术文献 [0005] 专利文献1：日本特开平9-74715号公报 发明内容[0006] 发明要解决的课题 [0007] 在以往的旋转机中，由于使用散热器和送风机使在冷却器受到的热高效地散热，所以存在装置整体大型化的课题。特别是，由于伴随着旋转机的高输出化，进行电力转换的电力转换装置中的发热量增加，所以需要大的散热器及送风机，有可能导致装置整体进一步大型化。 [0008] 本发明为解决上述课题而做出，其目的在于得到一种能够抑制装置的大型化并且高效地冷却旋转电机本体及电力转换装置的车辆用旋转电机。 [0009] 用于解决课题的手段 [0010] 本发明的车辆用旋转电机是旋转电机本体使用电力转换装置转换而得到的电力对车辆进行旋转驱动的车辆用旋转电机，其中，所述车辆用旋转电机具备冷却所述旋转电机本体的冷却装置，所述冷却装置具备：环状的内部液体制冷剂流路，所述环状的内部液体制冷剂流路安装于所述旋转电机本体，并供内部液体制冷剂沿着所述旋转电机本体的外周循环；及外部液体制冷剂通过部，所述外部液体制冷剂通过部供外部液体制冷剂流通，所述外部液体制冷剂通过部利用位于所述旋转电机本体的铅垂上方的连接部与所述内部液体制冷剂流路连接，所述电力转换装置具备将在所述电力转换装置产生的热放出的散热面，并安装于所述冷却装置，在所述连接部的铅垂下方的位置，所述散热面与所述内部液体制冷剂能够进行热交换。 [0011] 发明的效果 [0012] 根据本发明，由于从电动机本体及电力转换装置受热的内部液体制冷剂在液体制冷剂流路与外部液体制冷剂通过部的连接部与外部液体制冷剂进行热交换，所以能够进行效率良好的散热。由此，不需要会带来大型化的散热器、送风机，即使随着电动机本体的高输出化而使得电力转换装置中的发热量增加，也能够抑制电动机的大型化并且有效地冷却电动机本体及电力转换装置。附图说明 [0013] 图1是示出本发明的实施方式1的电动机的立体图。 [0014] 图2是示出本发明的实施方式1的电动机的横截面图。 [0015] 图3是说明本发明的实施方式1的电动机中的电力转换装置的安装前的状态的主要部分立体图。 [0016] 图4是说明本发明的实施方式1的电动机中的制冷剂的流动的横截面图。 [0017] 图5是本发明的实施方式1的冷却系统中的第一制冷剂回路图。 [0018] 图6是本发明的实施方式1的冷却系统中的第二制冷剂回路图。 [0019] 图7是示出本发明的实施方式2的电动机的横截面图。 [0020] 图8是示出本发明的实施方式3的电动机的横截面图。 [0021] 图9是示出本发明的实施方式4的电动机的横截面图。 [0022] 图10是示出本发明的实施方式5的电动机的横截面图。 [0023] 图11是示出本发明的实施方式6的电动机的横截面图。 [0024] 图12是示出本发明的实施方式7的电动机的横截面图。 [0025] 图13是示出本发明的实施方式8的电动机的外部液体制冷剂通过部周围的主要部分立体图。 [0026] 图14是示出本发明的实施方式9的电动机的外部液体制冷剂通过部周围的主要部分立体图。 [0027] 图15是示出本发明的实施方式10的电动机的横截面图。 [0028] 图16是示出本发明的实施方式11的电动机的横截面图。 [0029] 图17是示出本发明的实施方式12的电动机的纵截面图。 具体实施方式[0030] 实施方式1. [0031] 图1是示出本发明的实施方式1的电动机的立体图，图2是示出本发明的实施方式1的电动机的横截面图，图3是说明本发明的实施方式1的电动机中的电力转换装置的安装前的状态的主要部分立体图，图4是说明本发明的实施方式1的电动机中的制冷剂的流动的横截面图，图5是本发明的实施方式1的冷却系统中的第一制冷剂回路图，图6是本发明的实施方式1的冷却系统中的第二制冷剂回路图。此外，横截面图是示出与电动机的旋转轴的轴心正交的截面的图。 [0032] 在图1及图2中，作为车辆用旋转电机的电动机100例如是搭载于电动汽车、混合动力汽车及燃料电池汽车等的行驶用电动机，具备作为旋转电机本体的电动机本体1、将来自外部电源的直流电力转换为电动机本体1的驱动电力例如三相交流电力的电力转换装置8及对电动机本体1和电力转换装置8进行冷却的冷却装置10。 [0033] 电动机本体1具备外壳2、转子4及定子5，将旋转轴3的轴心设为水平并搭载于汽车，所述转子4固定安装于旋转轴3并配设在外壳2内，所述旋转轴3能够旋转地支承于外壳2，所述定子5制成圆环状，在其与转子4之间隔着空隙地配置成与转子4同轴且围绕转子4，所述定子5从轴向两侧被外壳2夹入而被外壳2保持。在此，虽然没有图示，但定子5具备圆环状的定子铁芯和安装于定子铁芯的定子绕组。 [0034] 虽然没有图示，但电力转换装置8由包含IGBT(Insulated Gate Bypolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等开关元件的功率模块、控制功率模块的驱动的控制基板等电气部件及收纳电气部件并保护电气部件免受外部的粉尘等的影响的框体构成。 [0035] 冷却装置10具备作为内部液体制冷剂流路的液体制冷剂流路11和外部液体制冷剂通过部13，所述液体制冷剂流路11封入有内部液体制冷剂12以使其能够循环，并配设成定子5、电力转换装置8等发热体与内部液体制冷剂12能够进行热交换，所述外部液体制冷剂通过部13构成为外部液体制冷剂14能够流通且在与液体制冷剂流路11连接的状态下配设。在此，内部液体制冷剂12及外部液体制冷剂14例如能够使用散热器冷却水、LLC(Long Life Coolant：长效冷却剂)、防冻液等。 [0036] 液体制冷剂流路11用一对端板将同轴配置的直径不同的圆筒状的外周壁11a和内周壁11b的轴向两端的开口塞住而构成为将流路截面设为矩形的圆环状的筒体，压入在定子5的外周而被固定，并配设成与定子5同轴。另外，在外周壁11a的铅垂方向的上部位置形成有开口。此外，外周壁11a的开口相比旋转电机本体1位于铅垂方向的上方。 [0037] 外部液体制冷剂通过部13构成为将下表面设为开口的长方体的箱体，使该开口与外周壁11a的开口相匹配地配置在液体制冷剂流路11的铅垂方向的上部，在与液体制冷剂流路11连通的状态下与液体制冷剂流路11一体地制造。流入端口15使端口的轴心与旋转轴3的轴心平行地安装于外部液体制冷剂通过部13的轴向一端面。另外，流出端口16与流入端口15同轴地安装于外部液体制冷剂通过部13的轴向另一端面。由此，流经液体制冷剂流路 11的内部液体制冷剂12和流经外部液体制冷剂通过部13的外部液体制冷剂14，能够通过开口即液体制冷剂流路11与外部液体制冷剂通过部13的连接部9混合。 [0038] 如图3所示，电力转换装置8以堵塞开口部17的方式经由密封构件(未图示)安装于外周壁11a，所述开口部17形成于液体制冷剂流路11的外周壁11a。由此，电力转换装置8的散热面8a构成液体制冷剂流路11的一部分，内部液体制冷剂12与电力转换装置8的散热面8a直接接触。在此，从旋转轴3的轴向观察，电力转换装置8在外周壁11a的旋转轴3的水平方向的一侧配置于与旋转轴3相同的铅垂方向的高度位置。 [0039] 此外，也可以不设置开口部17，使润滑脂或导热片介于电力转换装置8的散热面8a与液体制冷剂流路11的外周壁11a之间，并将电力转换装置8安装于外周壁11a。作为其固定手段，能够使用螺钉、钎焊、焊接等。 [0040] 接着，说明电动机100的动作。 [0041] 利用电力转换装置8将来自外部电源的直流电力转换为三相交流电力，并向定子5供电。由此，向转子4提供旋转磁场，并驱动转子4旋转。此时，向定子绕组通电，在定子绕组发热。定子绕组中的发热传递给定子铁芯，并经由液体制冷剂流路11的内周壁11b传递给内部液体制冷剂12。另外，转子4中的发热传递给定子5，并经由液体制冷剂流路11的内周壁11b传递给内部液体制冷剂12。并且，在电力转换装置8中，进行开关动作的功率模块发热。 虽然功率模块中的发热的一部分向大气中散热，但其大部分经由散热面8a传递给内部液体制冷剂12。 [0042] 由于在定子5中在圆周方向上大致均匀地发热，所以如果仅是定子5中的发热，则内部液体制冷剂12成为在圆周方向上均匀的温度分布。另一方面，由于电力转换装置8中的发热仅在圆周方向的一部分传递给内部液体制冷剂12，所以电力转换装置8附近的内部液体制冷剂12的温度相对变高，在内部液体制冷剂12中产生圆周方向的温度差。内部液体制冷剂12由于温度变高而密度变小，并产生浮力。因此，如图4中用箭头A所示，接受电力转换装置8中的发热的内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11内上升到铅垂方向的上方，在液体制冷剂流路11与外部液体制冷剂通过部13的连接部9与从流入端口15流入到外部液体制冷剂通过部13的外部液体制冷剂14接触。内部液体制冷剂12在其与外部液体制冷剂14之间进行热交换而成为低温，如图4中用箭头B所示，在液体制冷剂流路11内下降。由此，封入液体制冷剂流路11内的内部液体制冷剂12产生对流。 [0043] 在此，利用后述的泵20在制冷剂回路中强制循环的外部液体制冷剂14从流入端口15流入外部液体制冷剂通过部13，并从流出端口16流出。这样，流经外部液体制冷剂通过部 13内的外部液体制冷剂14是被强制循环的流动，相对于在液体制冷剂流路11内对流的内部液体制冷剂12的流动，流速变快。并且，流经外部液体制冷剂通过部13内的外部液体制冷剂 14与在液体制冷剂流路11内对流的内部液体制冷剂12的流动方向不同。由此，外部液体制冷剂14的一部分与内部液体制冷剂12混合并促进热交换。 [0044] 这样，电动机本体1及电力转换装置8中的发热由在液体制冷剂流路11内循环的内部液体制冷剂12受热。由内部液体制冷剂12受热的热在液体制冷剂流路11与外部液体制冷剂通过部13的连接部9传递给外部液体制冷剂14。然后，被传递由内部液体制冷剂12受热的热而成为高温的外部液体制冷剂14从流出端口16流出。由此，电动机本体1及电力转换装置8被冷却。 [0045] 接着，说明实施方式1的冷却系统。此外，图5所示的第一制冷剂回路200是冷却发动机18的冷却系统，图6所示的第二制冷剂回路201不是冷却发动机18，而是冷却其他需要冷却的车辆设备23例如蓄电池、降压转换器、车载用充电器等的冷却系统。 [0046] 如图5所示，利用液体制冷剂配管21将电动机100、发动机18、散热器19及泵20连结而构成本冷却系统的第一制冷剂回路200。而且，从泵20压送外部液体制冷剂14而使其在制冷剂回路中循环。从泵20排出的外部液体制冷剂14流入发动机18，接受发动机18中的发热而温度上升，并流入散热器19。接着，外部液体制冷剂14在散热器19中与外部空气之间进行热交换，温度降低并从流入端口15流入外部液体制冷剂通过部13。接着，外部液体制冷剂14在液体制冷剂流路11与外部液体制冷剂通过部13的连接部9与内部液体制冷剂12之间进行热交换，温度上升而从流出端口16流出，并返回到泵20。也就是说，外部液体制冷剂通过部13与车辆的发动机18连接，外部液体制冷剂14冷却发动机18。 [0047] 另外，如图6所示，利用液体制冷剂配管21将电动机100、车辆设备23、散热器19及泵20连结而构成本冷却系统的第二制冷剂回路201。而且，从泵20压送外部液体制冷剂14而使其在制冷剂回路中循环。从泵20排出的外部液体制冷剂14流入车辆设备23，接受车辆设备23中的发热而温度上升，并流入散热器19。接着，外部液体制冷剂14在散热器19中与外部空气之间进行热交换，温度降低并从流入端口15流入外部液体制冷剂通过部13。接着，外部液体制冷剂14在液体制冷剂流路11与外部液体制冷剂通过部13的连接部9与内部液体制冷剂12之间进行热交换，温度上升而从流出端口16流出，并返回到泵20。 [0048] 根据该实施方式1，冷却装置10具备：能够循环地填充有内部液体制冷剂12的环状的液体制冷剂流路11和供外部液体制冷剂14流通的外部液体制冷剂通过部13。而且，液体制冷剂流路11构成为内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11内循环的过程中能够接受电动机本体1和电力转换装置8中的发热。外部液体制冷剂通过部13相对于液体制冷剂流路11位于铅垂方向的上方并与液体制冷剂流路11连接。因此，从电动机本体1及电力转换装置8受热的内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11内上升，在液体制冷剂流路11与外部液体制冷剂通过部13的连接部9与外部液体制冷剂14进行热交换，所以能够进行效率良好的散热。在此，热交换指的是通过内部液体制冷剂12与外部液体制冷剂14的混合、置换、搅拌、接触等，热从高温的液体制冷剂向低温的液体制冷剂移动。由此，不需要会带来大型化的散热器、送风机，即使随着电动机本体1的高输出化而使得电力转换装置8中的发热量增加，也能够抑制电动机100的大型化并且有效地冷却电动机本体1及电力转换装置8。 [0049] 由于液体制冷剂流路11配设成围绕定子5的外周，所以能够有效地冷却电动机本体1的整体而不会在定子5上产生局部高温部位。 [0050] 实施方式2. [0051] 图7是示出本发明的实施方式2的电动机的横截面图。 [0052] 在图7中，在旋转轴3与外部液体制冷剂通过部13之间的铅垂方向的高度位置，电力转换装置8以塞住外周壁11a的开口部17的方式安装于液体制冷剂流路11的外周壁11a。 [0053] 此外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0054] 在按这种方式构成的电动机101中，由于电力转换装置8相比外部液体制冷剂通过部13位于铅垂方向的下方，所以接受电力转换装置8中的发热而温度上升的内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11内上升，在液体制冷剂流路11与外部液体制冷剂通过部13的连接部9与外部液体制冷剂14进行热交换。 [0055] 因此，在实施方式2中也能够得到与上述实施方式1同样的效果。 [0056] 实施方式3. [0057] 图8是示出本发明的实施方式3的电动机的横截面图。 [0058] 在图8中，相对于旋转轴3在铅垂方向的下方的高度位置，电力转换装置8以塞住外周壁11a的开口部17的方式安装于液体制冷剂流路11的外周壁11a。 [0059] 此外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0060] 在按这种方式构成的电动机102中，由于电力转换装置8相比外部液体制冷剂通过部13位于铅垂方向的下方，所以接受电力转换装置8中的发热而温度上升的内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11内上升，在液体制冷剂流路11与外部液体制冷剂通过部13的连接部9与外部液体制冷剂14进行热交换。 [0061] 因此，在实施方式3中也能够得到与上述实施方式1同样的效果。 [0062] 根据该实施方式3，电力转换装置8相对于旋转轴3位于铅垂方向的下方的高度位置。因此，在实施方式3中，与实施方式1相比，由于电力转换装置8与外部液体制冷剂通过部13的距离变长，液体制冷剂流路11内的温度分布的不均匀变大，所以，因密度差而产生的对流的流速变快，能够得到高的散热效果。 [0063] 实施方式4. [0064] 图9是示出本发明的实施方式4的电动机的横截面图。 [0065] 在图9中，冷却装置10A具备：封入有内部液体制冷剂12的液体制冷剂流路11A、及构成为外部液体制冷剂14能够流通且在与液体制冷剂流路11A连接的状态下配设的外部液体制冷剂通过部13。 [0066] 液体制冷剂流路11A用一对端板将同轴配置的矩形框状的外周壁11c和圆筒状的内周壁11b的轴向两端的开口塞住而构成为环状的筒体，压入在定子5的外周而被固定，并配设成与定子5同轴。在与旋转轴3相同的铅垂方向的高度位置，电力转换装置8以塞住形成于外周壁11c的开口部17的方式安装于液体制冷剂流路11A。在外周壁11c的铅垂方向的上方的部位形成有开口。 [0067] 外部液体制冷剂通过部13构成为将下表面设为开口的长方体的箱体，使该开口与外周壁11c的开口相匹配地配置在液体制冷剂流路11A的铅垂方向的上部，在与液体制冷剂流路11A连通的状态下与液体制冷剂流路11A一体地制造。 [0068] 此外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0069] 在按这种方式构成的电动机103中，由于电力转换装置8相比外部液体制冷剂通过部13位于铅垂方向的下方，所以接受电力转换装置8中的发热而温度上升的内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11A内上升，在液体制冷剂流路11A与外部液体制冷剂通过部13的连接部9与外部液体制冷剂14进行热交换。 [0070] 因此，在实施方式4中也能够得到与上述实施方式1同样的效果。 [0071] 根据该实施方式4，液体制冷剂流路11A的外周壁11c构成为矩形框状。因此，能够提高液体制冷剂流路11A与外部液体制冷剂通过部13的组装性，并且能够提高电力转换装置8向液体制冷剂流路11A的组装性。 [0072] 实施方式5. [0073] 图10是示出本发明的实施方式5的电动机的横截面图。 [0074] 在图10中，冷却装置10B具备：封入有内部液体制冷剂12的液体制冷剂流路11B、及构成为外部液体制冷剂14能够流通且在与液体制冷剂流路11B连接的状态下配设的外部液体制冷剂通过部13。 [0075] 液体制冷剂流路11B用一对端板将同轴配置的八边形框状的外周壁11d和圆筒状的内周壁11b的轴向两端的开口塞住而构成为环状的筒体，压入在定子5的外周而被固定，并配设成与定子5同轴。在与旋转轴3相同的铅垂方向的高度位置，电力转换装置8以塞住形成于外周壁11d的开口部17的方式安装于液体制冷剂流路11B。在外周壁11d的铅垂方向的上方的部位形成有开口。 [0076] 外部液体制冷剂通过部13构成为将下表面设为开口的长方体的箱体，使该开口与外周壁11d的开口相匹配地配置在液体制冷剂流路11B的铅垂方向的上部，在与液体制冷剂流路11B连通的状态下与液体制冷剂流路11B一体地制造。 [0077] 此外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0078] 在按这种方式构成的电动机104中，由于电力转换装置8相比外部液体制冷剂通过部13位于铅垂方向的下方，所以接受电力转换装置8中的发热而温度上升的内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11B内上升，在液体制冷剂流路11B与外部液体制冷剂通过部13的连接部9与外部液体制冷剂14进行热交换。 [0079] 因此，在实施方式5中也能够得到与上述实施方式1同样的效果。 [0080] 根据该实施方式5，液体制冷剂流路11B的外周壁11d构成为八边形框状。因此，能够提高液体制冷剂流路11B与外部液体制冷剂通过部13的组装性，并且能够提高电力转换装置8向液体制冷剂流路11B的组装性。 [0081] 实施方式6. [0082] 图11是示出本发明的实施方式6的电动机的横截面图。 [0083] 在图11中，沸腾诱导部(boiling inducing portion)25形成于电力转换装置8的散热面8a。该沸腾诱导部25是容易形成被称为空泡(cavity)的沸腾核的微少的凹凸形成部，通过对散热面8a实施槽加工、喷砂、金属喷镀、氧化还原处理等而形成于散热面8a。此外，为了容易形成沸腾核，也可以在沸腾诱导部25设置多孔体、翅片等传热促进体。另外，传热促进体通过钎焊、扩散接合、焊接等设置于沸腾诱导部25。 [0084] 此外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0085] 在按这种方式构成的电动机105中，因电力转换装置8中的发热而在散热面8a的沸腾诱导部25形成沸腾核，内部液体制冷剂12沸腾。伴随着内部液体制冷剂12的沸腾而产生蒸气泡26。该蒸气泡26与内部液体制冷剂12相比密度充分小，如图11中用箭头A所示，在液体制冷剂流路11内上升。在液体制冷剂流路11内上升到铅垂方向的上方的蒸气泡26在液体制冷剂流路11与外部液体制冷剂通过部13的连接部9与外部液体制冷剂14接触。蒸气泡26与外部液体制冷剂14热交换而冷凝液化，如图11中用箭头B所示，在液体制冷剂流路11内下降。由此，封入液体制冷剂流路11内的内部液体制冷剂12产生对流，电动机本体1及电力转换装置8被冷却。 [0086] 因此，在实施方式6中也能够得到与上述实施方式1同样的效果。 [0087] 根据实施方式6，由于因蒸气泡26的上升流而引起的内部液体制冷剂12的对流，与因内部液体制冷剂12的密度差而引起的内部液体制冷剂12的对流相比流速快，所以能够高效地冷却电动机本体1及电力转换装置8。 [0088] 此外，在上述实施方式6中，在向液体制冷剂流路11内露出的电力转换装置8的散热面8a形成有沸腾诱导部25，但在以使散热面8a与液体制冷剂流路11的外周壁11a接触的状态外装电力转换装置8的情况下，从外周壁11a的厚度方向观察，在外周壁11a的内周面的与电力转换装置8的散热面8a重叠的区域形成沸腾诱导部25即可。 [0089] 另外，在上述实施方式6中，在上述实施方式1中的电力转换装置8的散热面8a形成有沸腾诱导部25，但在其他实施方式中的电力转换装置8的散热面8a形成沸腾诱导部25也能够得到同样的效果。 [0090] 实施方式7. [0091] 图12是示出本发明的实施方式7的电动机的横截面图。 [0092] 在图12中，冷却装置10C具备：封入有内部液体制冷剂12的液体制冷剂流路11C、及构成为外部液体制冷剂14能够流通且在与液体制冷剂流路11C连接的状态下配设的外部液体制冷剂通过部13。 [0093] 液体制冷剂流路11C用一对端板将同轴配置的椭圆形筒状的外周壁11e和圆筒状的内周壁11b的轴向两端的开口塞住而构成为环状的筒体，压入在定子5的外周而被固定，并配设成与定子5同轴。在与旋转轴3相同的铅垂方向的高度位置，电力转换装置8以塞住形成于外周壁11e的开口部17的方式安装于液体制冷剂流路11C。沸腾诱导部25形成于电力转换装置8的散热面8a。在外周壁11e的铅垂方向的上方的部位形成有开口。 [0094] 外部液体制冷剂通过部13构成为将下表面设为开口的长方体的箱体，使该开口与外周壁11e的开口相匹配地配置在液体制冷剂流路11C的铅垂上部，在与液体制冷剂流路11C连通的状态下与液体制冷剂流路11C一体地制造。 [0095] 此外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0096] 在按这种方式构成的电动机106中，因电力转换装置8中的发热而在散热面8a的沸腾诱导部25形成沸腾核，内部液体制冷剂12沸腾。伴随着内部液体制冷剂12的沸腾而产生蒸气泡26。该蒸气泡26与内部液体制冷剂12相比密度充分小，如图12中用箭头A所示，在液体制冷剂流路11内上升。在液体制冷剂流路11内上升到铅垂方向的上方的蒸气泡26与外部液体制冷剂通过部13的外部液体制冷剂14接触。蒸气泡26与外部液体制冷剂14热交换而冷凝液化，如图12中用箭头B所示，在液体制冷剂流路11内下降。由此，封入液体制冷剂流路11C内的内部液体制冷剂12产生对流，电动机本体1及电力转换装置8被冷却。 [0097] 因此，在实施方式7中也能够得到与上述实施方式1同样的效果。 [0098] 根据实施方式7，由于外周壁11e制成椭圆形筒状，内周壁11b制成圆筒状，所以电力转换装置8的散热面8a与内周壁11b之间变窄。因此，伴随着沸腾而产生的蒸气泡26合体，并成为大的蒸气泡26。因该大型化的蒸气泡26的上升流而引起的内部液体制冷剂12的对流的流速进一步变快，能够更高效地冷却电动机本体1及电力转换装置8。 [0099] 此外，在上述实施方式7中，同轴地配置椭圆形筒状的外周壁11e和圆筒状的内周壁11b而缩窄电力转换装置8附近的流路的径向宽度，但缩窄电力转换装置8附近的流路的径向宽度的构造不限定于此，例如，也可以通过偏心配置圆筒状的外周壁11a和内周壁11b，从而缩窄电力转换装置8附近的流路的径向宽度。 [0100] 实施方式8. [0101] 图13是示出本发明的实施方式8的电动机的外部液体制冷剂通过部周围的主要部分立体图。 [0102] 在图13中，冷却装置10D具备导水板27，所述导水板27配设在外部液体制冷剂通过部13内，使从流入端口15流入的外部液体制冷剂14改变其流动方向并将其引导到液体制冷剂流路11。 [0103] 另外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0104] 在实施方式8中，从流入端口15流入的外部液体制冷剂14与导水板27碰撞。与导水板27碰撞后的外部液体制冷剂14的一部分向液体制冷剂流路11的方向流动，剩余部分向流出端口16的方向流动。向液体制冷剂流路11的方向流动的外部液体制冷剂14在液体制冷剂流路11内的与电力转换装置8相反的一侧的流路中下降后，在液体制冷剂流路11内的电力转换装置8的一侧的流路中上升并返回到外部液体制冷剂通过部13。这样，通过使与导水板27碰撞后的外部液体制冷剂14的一部分在液体制冷剂流路11内流动，从而在液体制冷剂流路11内产生强制性的对流，所以能够高效地冷却电动机本体1及电力转换装置8。 [0105] 在此，通过调整导水板27的形状、相对于从流入端口15流入的外部液体制冷剂14的流动方向的设置角度，从而能够任意设定流入液体制冷剂流路11内的外部液体制冷剂14的流量。因此，根据对电动机本体1及电力转换装置8进行冷却所需的冷却能力，来设定导水板27的形状、设置角度即可。 [0106] 另外，由于将外部液体制冷剂14的一部分引导到液体制冷剂流路11，所以用于使外部液体制冷剂14循环的泵20的负荷变小，能够抑制泵20的大型化。 [0107] 实施方式9. [0108] 图14是示出本发明的实施方式9的电动机的外部液体制冷剂通过部周围的主要部分立体图。 [0109] 在图14中，冷却装置10E具备导水板28，所述导水板28以向液体制冷剂流路11内突出的方式配设于外部液体制冷剂通过部13，使从流入端口15流入的外部液体制冷剂14改变其流动方向并将其引导到液体制冷剂流路11。 [0110] 另外，其他结构与上述实施方式8同样地构成。 [0111] 在实施方式9中，从流入端口15流入并与导水板28碰撞后的外部液体制冷剂14的一部分向液体制冷剂流路11的方向流动，剩余部分向流出端口16的方向流动。向液体制冷剂流路11的方向流动的外部液体制冷剂14在液体制冷剂流路11内的与电力转换装置8相反的一侧的流路中下降后，在液体制冷剂流路11内的电力转换装置8的一侧的流路中上升并返回到外部液体制冷剂通过部13。 [0112] 因此，在实施方式9中也能够得到与上述实施方式8同样的效果。 [0113] 另外，在实施方式9中，由于导水板28向液体制冷剂流路11内突出，所以能够使与导水板28碰撞后的外部液体制冷剂14高效地流入液体制冷剂流路11内。 [0114] 此外，在上述实施方式8、9中，在上述实施方式1的冷却装置的外部液体制冷剂通过部设置有导水板，但在其他实施方式的冷却装置的外部液体制冷剂通过部设置导水板也能够得到同样的效果。 [0115] 实施方式10. [0116] 图15是示出本发明的实施方式10的电动机的横截面图。 [0117] 在图15中，冷却装置10F具备：封入有内部液体制冷剂12的液体制冷剂流路11、及构成为外部液体制冷剂14能够流通且在与液体制冷剂流路11连接的状态下配设的外部液体制冷剂通过部13A。 [0118] 外部液体制冷剂通过部13A构成为将下表面设为开口的长方体的箱体，使该开口与外周壁11a的开口相匹配地配置在液体制冷剂流路11的铅垂方向的上部，在与液体制冷剂流路11连通的状态下与液体制冷剂流路11一体地制造。而且，流入端口15与液体制冷剂流路11的铅垂方向的顶端位置处的外周壁11a的假想壁的切线平行地安装于外部液体制冷剂通过部13A的圆周方向一侧面。由此，从流入端口15流入外部液体制冷剂通过部13A内的外部液体制冷剂14的方向是与液体制冷剂流路11的铅垂方向的上部、即液体制冷剂流路11和外部液体制冷剂通过部13A的连接部9处的内部液体制冷剂12的流动方向相同的方向且平行。另外，流出端口16与流入端口15同轴地安装于外部液体制冷剂通过部13A的圆周方向另一侧面。 [0119] 此外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0120] 在按这种方式构成的电动机107中，如图15中用箭头A所示，接受电力转换装置8中的发热的内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11内上升到铅垂方向的上方，并与经由流入端口15流入到外部液体制冷剂通过部13A的外部液体制冷剂14接触。内部液体制冷剂12在其与外部液体制冷剂14之间进行热交换而成为低温，如图15中用箭头B所示，在液体制冷剂流路11内下降。由此，封入液体制冷剂流路11内的内部液体制冷剂12产生对流，电动机本体1及电力转换装置8被冷却。 [0121] 因此，在实施方式10中也能够得到与上述实施方式1同样的效果。 [0122] 根据实施方式10，从流入端口15向外部液体制冷剂通过部13A内流入的外部液体制冷剂14的流入方向，是与液体制冷剂流路11和外部液体制冷剂通过部13A的连接部9处的内部液体制冷剂12的流动方向相同的方向且平行。因此，内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11和外部液体制冷剂通过部13A的连接部9与外部液体制冷剂14混合，其一部分与外部液体制冷剂14一起从流出端口16流出。另外，如图15中用箭头B所示，流入到外部液体制冷剂通过部13A的外部液体制冷剂14的一部分与被混合的内部液体制冷剂12一起，在液体制冷剂流路11内下降。这样，由于流入到外部液体制冷剂通过部13A的外部液体制冷剂14的一部分流入液体制冷剂流路11内，并在液体制冷剂流路11内产生强制性的对流，所以能够高效地冷却电动机本体1及电力转换装置8。 [0123] 实施方式11. [0124] 图16是示出本发明的实施方式11的电动机的横截面图。 [0125] 在图16中，冷却装置10G具备：封入有内部液体制冷剂12的液体制冷剂流路11、及构成为外部液体制冷剂14能够流通且在与液体制冷剂流路11连接的状态下配设的外部液体制冷剂通过部13B。 [0126] 外部液体制冷剂通过部13B构成为将下表面设为开口的长方体的箱体，使该开口与外周壁11a的开口相匹配地配置在液体制冷剂流路11的铅垂方向的上部，在与液体制冷剂流路11连通的状态下与液体制冷剂流路11一体地制造。而且，流入端口15使端口的轴心与液体制冷剂流路11的铅垂方向的顶端位置处的外周壁11a的假想壁的切线平行地安装于外部液体制冷剂通过部13B的圆周方向一侧面。由此，从流入端口15流入外部液体制冷剂通过部13B内的外部液体制冷剂14的方向是与液体制冷剂流路11的铅垂方向的上部、即液体制冷剂流路11和外部液体制冷剂通过部13B的连接部9处的内部液体制冷剂12的流动方向相同的方向且平行。另外，流出端口16使轴心与流入端口15的轴心及旋转轴3的轴心正交地安装于外部液体制冷剂通过部13B的铅垂方向的上表面的圆周方向另一侧。 [0127] 此外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0128] 在按这种方式构成的电动机108中，如图16中用箭头A所示，接受电力转换装置8中的发热的内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11内上升到铅垂方向的上方，并与经由流入端口15流入到外部液体制冷剂通过部13B的外部液体制冷剂14接触。内部液体制冷剂12在其与外部液体制冷剂14之间进行热交换而成为低温，如图16中用箭头B所示，在液体制冷剂流路11内下降。由此，封入液体制冷剂流路11内的内部液体制冷剂12产生对流，电动机本体1及电力转换装置8被冷却。 [0129] 因此，在实施方式11中也能够得到与上述实施方式1同样的效果。 [0130] 根据实施方式11，从流入端口15向外部液体制冷剂通过部13B内流入的外部液体制冷剂14的流入方向，是与液体制冷剂流路11的铅垂方向的上部、即液体制冷剂流路11和外部液体制冷剂通过部13B的连接部9处的内部液体制冷剂12的流动方向相同的方向且平行。因此，内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11和外部液体制冷剂通过部13B的连接部9与外部液体制冷剂14混合，其一部分与外部液体制冷剂14一起从流出端口16流出。另外，如图16中用箭头B所示，流入到外部液体制冷剂通过部13B的外部液体制冷剂14的一部分与被混合的内部液体制冷剂12一起，在液体制冷剂流路11内下降。这样，由于流入到外部液体制冷剂通过部13B的外部液体制冷剂14的一部分流入液体制冷剂流路11内，并在液体制冷剂流路11内产生强制性的对流，所以能够高效地冷却电动机本体1及电力转换装置8。 [0131] 并且，根据实施方式11，由于流出端口16安装于外部液体制冷剂通过部13B的铅垂方向的上表面的圆周方向另一侧，所以在外部液体制冷剂通过部13B内存在的空气会迅速地从流出端口16向外部流出，能够减少外部液体制冷剂通过部13B内的空气的残留量。 [0132] 实施方式12. [0133] 图17是示出本发明的实施方式12的电动机的纵截面图。此外，纵截面图是示出包含电动机的旋转轴的轴心在内的截面的图。 [0134] 在图17中，冷却装置10H具备：封入有内部液体制冷剂12的液体制冷剂流路11、及构成为外部液体制冷剂14能够流通且在与液体制冷剂流路11连接的状态下配设的外部液体制冷剂通过部13C。外部液体制冷剂通过部13C在内部具备将流入端口15与流出端口16连结的开孔管29。此外，开孔管29是在周壁上形成有多个将内外连通的孔29a的管状构件。 [0135] 外部液体制冷剂通过部13C构成为将下表面设为开口的长方体的箱体，使该开口与外周壁11a的开口相匹配地配置在液体制冷剂流路11的铅垂方向的上部，在与液体制冷剂流路11连通的状态下与液体制冷剂流路11一体地制造。而且，流入端口15安装于外部液体制冷剂通过部13C的轴向一端面。同样地，流出端口16安装于外部液体制冷剂通过部13C的轴向另一端面。流入端口15和流出端口16利用开孔管29连结，外部液体制冷剂14从流入端口15流入开孔管29，并在开孔管29中流通而从流出端口16向外部流出。此时，外部液体制冷剂14从开孔管29的孔流出，外部液体制冷剂通过部13C由外部液体制冷剂14充满。 [0136] 此外，其他结构与上述实施方式1同样地构成。 [0137] 在按这种方式构成的电动机109中，接受电力转换装置8中的发热的内部液体制冷剂12在液体制冷剂流路11内上升到铅垂方向的上方，并与经由开孔管29流入到外部液体制冷剂通过部13C的外部液体制冷剂14接触。内部液体制冷剂12在其与外部液体制冷剂14之间进行热交换而成为低温，在液体制冷剂流路11内下降。由此，封入液体制冷剂流路11内的内部液体制冷剂12产生对流，电动机本体1及电力转换装置8被冷却。 [0138] 因此，在实施方式12中也能够得到与上述实施方式1同样的效果。 [0139] 例如，在实施方式1的冷却装置10中，在外部液体制冷剂14从流入端口15直接流入外部液体制冷剂通过部13时，由于外部液体制冷剂14通过的截面积不同而产生压力损失。并且，在外部液体制冷剂14从外部液体制冷剂通过部13向流出端口16直接流出时，由于外部液体制冷剂14通过的截面积不同而产生压力损失。 [0140] 根据实施方式12，从流入端口15流入的外部液体制冷剂14在开孔管29中流通，并从流出端口16流出。而且，在开孔管29中流通的外部液体制冷剂14的一部分从开孔管29的孔向外部液体制冷剂通过部13C流出。另外，与内部液体制冷剂12热交换后的外部液体制冷剂14从开孔管29的孔流入开孔管29内。由此，可以抑制上述外部液体制冷剂14向外部液体制冷剂通过部13C流入时及从外部液体制冷剂通过部13C流出时产生压力损失。因此，外部液体制冷剂14的流入量不会由于压力损失而减少。 [0141] 并且，由于在开孔管29中流通的外部液体制冷剂14的一部分从开孔管29的孔向外部液体制冷剂通过部13C流出，所以在液体制冷剂流路11内上升后的内部液体制冷剂12与外部液体制冷剂14能够接触。由此，能够增加外部液体制冷剂14的流入量而不会阻碍内部液体制冷剂12的冷却。 [0142] 此外，在上述各实施方式中，说明了车辆用电动机，但应用于车辆用发电机、车辆用电动发电机等车辆用旋转电机也能够得到同样的效果。而且，在车辆用发电机的情况下，电力转换装置构成为将在发电机本体产生的交流电力转换为直流电力。而且，在车辆用电动发电机的情况下，电力转换装置构成为将外部的直流电力转换为交流电力，并将在本体产生的交流电力转换为直流电力。 [0143] 另外，在上述各实施方式中，将圆筒状的内周壁压入定子而将液体制冷剂流路固定于定子，但也可以省略内周壁，定子兼用作液体制冷剂流路的内周壁。 [0144] 另外，在上述各实施方式中，电力转换装置安装于液体制冷剂流路的外周壁，但电力转换装置也可以安装于将同轴配置的内周壁和外周壁的轴向两端的开口塞住的端板。 [0145] 另外，在上述各实施方式中，将旋转轴的轴心设为水平地设置电动机，冷却装置的液体制冷剂流路与定子同轴地设置于定子的外周，但电动机不一定需要以旋转轴的轴心成为水平的方式设置，只要外部液体制冷剂通过部配置在液体制冷剂流路的铅垂方向的上方位置，通过外部液体制冷剂通过部的外部液体制冷剂能够与从电力转换装置受热而在液体制冷剂流路内上升后的内部液体制冷剂进行热交换即可。 [0146] 附图标记说明 [0147] 1电动机本体(旋转电机本体)，4转子，5定子，8电力转换装置，8a散热面，9连接部，10冷却装置，11液体制冷剂流路，11b内周壁，11e外周壁，12内部液体制冷剂，13外部液体制冷剂通过部，14外部液体制冷剂，16流出端口，25沸腾诱导部，27、28导水板，29开孔管。 |
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