CN111049319B - 全闭外扇型旋转电机以及外部气体风扇组 - Google Patents

Abstract

本发明使全闭外扇型旋转电机的冷却器的冷却能力提高。全闭外扇型旋转电机(500)具备：转子(10)，具有转子轴(11)和转子铁心(12)；定子(20)，具有定子铁心(21)和定子绕组(22)；框架(40)；结合侧轴承(32)和结合相反侧轴承(31)；两个轴承托架(45)；内扇(15b、15a)，分别装配于转子铁心与结合侧轴承之间、转子铁心与结合相反侧轴承之间；冷却器(50)，具有多个冷却管(51)、支承该多个冷气管(51)的两端的入口端板(52)和出口端板(53)、冷却器罩(54)；以及外部气体风扇组(100)，向多个冷却管的内部供给外部气体。外部气体风扇组具有：第一风扇(110)，与转子轴同方向旋转；以及第二风扇(120)，与转子轴反方向旋转。

Description

全闭外扇型旋转电机以及外部气体风扇组

技术领域

本发明涉及全闭外扇型旋转电机及其外部气体风扇组。

背景技术

旋转电机中，在转子铁心和定子铁心处会发生由运转中产生的涡电流等所引起的铁损，此外，在定子绕组等处会发生由焦耳热所引起的铜损。

为了使涡电流减少，对许多转子铁心和定子铁心使用将分别为强磁性体制且在中央具有开口的圆板状的电磁钢板在轴向上层叠的层叠构造。此外，对于全闭型旋转电机，在封闭空间内含有冷却用气体，使冷却用气体循环来去除热量。

而且，在许多全闭型旋转电机中设有冷却器。在冷却器中，在冷却管的外侧流动的冷却用气体被在冷却管内流动的冷却介质冷却。作为冷却介质，通常使用冷却水或者外部气体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利第5993883号公报

在使用外部气体来作为冷却介质的情况下，大多在转子轴的轴承托架的轴向外侧部分设置外部气体风扇，形成通过外部气体风扇将外部气体送至冷却管的内部的构成(参照专利文献1)。

图10为从轴向外侧观察的、概念性地表示以往的全闭外扇型旋转电机中的外部气体风扇的下游侧的绕外部气体风扇的外部气体的流动的例子，图11为从侧面侧观察的、概念性地表示绕外部气体风扇的外部气体的流动的例子的说明图。实线箭头表示从外部气体风扇流出，并在外扇出口空间66以及冷却器入口空间67流动的外部气体的流动的方向，此外，虚线箭头表示流入外部气体风扇的外扇入口空间65a内的外部气体的流动的方向。虚线箭头以及实线箭头的数量多的区域表示风量多，虚线箭头以及实线箭头的数量少或者无显示的区域表示风量少。

如图所示，从外扇流出并从外扇出口空间66向冷却器入口空间67流动的流路中，到达冷却器入口空间67的第一区域的流路是主要流路，向一侧偏倚。此外，并不是所有的冷却用气体都流入冷却管，如第二区域的气流那样，一部分冷却用气体存在进行从冷却器入口空间67返回至外扇出口空间66的循环的流动。在这样的状况下，冷却用气体并非均匀地向各冷却管流动，结果，冷却性能下降。像这样，气流的分布很大程度依赖于外部气体风扇的旋转方向。

为了在这样的条件下确保冷却性能，需要增大外部气体风扇的容量或者谋求性能的提高。另一方面，外部气体风扇的动力使用旋转电机的旋转能量的一部分，因此，外部气体风扇的容量的增大等会导致旋转电机的性能的下降。

发明内容

因此，本发明的目的在于使全闭外扇型旋转电机的冷却器的冷却能力提高。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明的全闭外扇型旋转电机的特征在于，具备：转子，具有在轴向延伸的转子轴和装配于上述转子轴的径向外侧的转子铁心；定子，具有设于上述转子铁心的径向外侧的圆筒状的定子铁心和在轴向贯通上述定子铁心的定子绕组；框架，配置于上述定子的径向的外侧，收纳上述转子铁心和上述定子；结合侧轴承和结合相反侧轴承，隔着上述转子铁心分别在轴向的上述转子轴的两侧支承上述转子轴；两个轴承托架，分别静止支承上述结合侧轴承和上述结合相反侧轴承，并装配于上述框架的轴向的各自的端部；内扇，在上述转子轴的轴向上分别装配于上述转子铁心与上述结合相反侧轴承之间以及上述转子铁心与上述结合侧轴承之间，对冷却用气体进行驱动；冷却器，具有：多个冷却管；入口端板和出口端板，支承上述多个冷却管的两端；以及冷却器罩，与上述框架、上述两个轴承托架以及上述多个冷却管一同形成封闭空间；外部气体风扇组，向上述多个冷却管的内部供给外部气体；以及外扇罩，形成从上述外部气体风扇组的出口至上述入口端板的流路，上述外部气体风扇组具有：第一风扇，与上述转子轴同方向旋转；以及第二风扇，与上述转子轴反方向旋转。

此外，本发明的外部气体风扇组的特征在于，向全闭外扇型旋转电机的冷却器的多个冷却管的内部供给外部气体，装配于转子轴的结合相反侧轴承的轴向的外侧部分，上述全闭外扇型旋转电机具备：转子，具有在轴向延伸的上述转子轴和装配于上述转子轴的径向外侧的转子铁心；定子，具有设于上述转子铁心的径向外侧的圆筒状的定子铁心和在轴向贯通上述定子铁心的定子绕组；框架，配置于上述定子的径向的外侧，收纳上述转子铁心和上述定子；结合侧轴承和上述结合相反侧轴承，隔着上述转子铁心分别在轴向的上述转子轴的两侧支承上述转子轴；两个轴承托架，分别静止支承上述结合侧轴承和上述结合相反侧轴承，并装配于上述框架的轴向的各自的端部；内扇，在上述转子轴的轴向上分别装配于上述转子铁心与上述结合相反侧轴承之间以及上述转子铁心与上述结合侧轴承之间，对冷却用气体进行驱动；以及上述冷却器，具有：上述多个冷却管；入口端板和出口端板，支承上述多个冷却管的两端；以及冷却器罩，与上述框架、上述两个轴承托架以及上述多个冷却管一同形成封闭空间，上述外部气体风扇组具备：第一风扇，与上述转子轴同方向旋转；以及第二风扇，与上述转子轴反方向旋转，具有与上述第一风扇大致相同的特性。

发明效果

根据本发明，能够使全闭外扇型旋转电机的冷却器的冷却能力提高。

附图说明

图1为表示第一实施方式的全闭外扇型旋转电机的构成的立剖面图。

图2为表示第一实施方式的全闭外扇型旋转电机的外部气体风扇组的构成的图1的II－II线向视俯视图。

图3为表示第一实施方式的全闭外扇型旋转电机的外部气体风扇组的构成的图2的III－III线向视纵剖面图。

图4为表示第一实施方式的外部气体风扇组中的第一风扇的构成的图3的IV－IV线向视横剖面图。

图5为表示第一实施方式的外部气体风扇组中的第二风扇的构成的图3的V－V线向视横剖面图。

图6为对第一实施方式的全闭外扇型旋转电机的外部气体风扇组的特性的例子进行说明的曲线图。

图7为表示第二实施方式的全闭外扇型旋转电机的构成的立剖面图。

图8为表示第二实施方式的全闭外扇型旋转电机的外部气体风扇组的构成的图7的VIII－VIII线向视主视图。

图9为表示第三实施方式的全闭外扇型旋转电机的外部气体风扇组的构成的主视图。

图10为从轴向外侧观察的、概念性地表示以往的全闭外扇型旋转电机中的外部气体风扇的下游侧的绕外部气体风扇的外部气体的流动的例子的说明图。

图11为从侧面侧观察的、概念性地表示以往的全闭外扇型旋转电机中绕外部气体风扇的外部气体的流动的例子的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的全闭外扇型旋转电机及其外部气体风扇组加以说明。在此，对彼此相同或类似的部分赋予共同的符号，并省略重复说明。

[第一实施方式]

图1为表示第一实施方式的全闭外扇型旋转电机的构成的立剖面图。全闭外扇型旋转电机500具有转子10、定子20、结合相反侧轴承31、结合侧轴承32、框架40、轴承托架45、冷却器50以及外部气体风扇组100。

转子10具有在旋转轴方向(以下，称为轴向。)上水平延伸的转子轴11以及装配于转子轴11的径向外侧的转子铁心12。

转子轴11的轴向的一方的端部形成有结合对象，即，如果该全闭外扇型旋转电机500是电动机，则形成有驱动对象负载，如果该全闭外扇型旋转电机500是发电机，则形成有与原动机结合的连结部11a。以下，将轴向上连结部11a的方向称为结合侧，将轴向上与结合侧相反的方向称为结合相反侧。

转子轴11被结合相反侧轴承31和结合侧轴承32以能够旋转的方式支承。在转子轴11，在轴向上隔着转子铁心12分别在结合相反侧轴承31的内侧和结合侧轴承32的内侧装配有内扇15a、15b。此外，为了自主对该全闭外扇型旋转电机500进行冷却，在转子轴11的结合相反侧轴承31的轴向的外侧部分设有供给外部气体的外部气体风扇组100。此外，以覆盖外部气体风扇组100的方式装配有外扇罩62。在外扇罩62形成有用于取入外部气体的外部气体流入口63。

定子20具有隔着空隙18设于转子铁心12的径向外侧的圆筒状的定子铁心21和贯通于彼此隔开间隔地配置于定子铁心21的径向内侧表面附近并在轴向延伸的多个狭缝(未作图示)中的定子绕组22。

框架40包围定子20和转子铁心12的径向外侧，以便对定子20和转子铁心12进行收纳。在框架40的轴向的两侧分别装配有轴承托架45。两个轴承托架45分别对结合相反侧轴承31和结合侧轴承32进行静止支承。

在框架40上方设有冷却器50。冷却器50具有多个冷却管51、冷却器罩54、入口端板52、出口端板53以及分隔板55a、55b。

多个冷却管51彼此并列地配置并在轴向延伸，被收纳于冷却器罩54。各冷却管51的两端贯通入口端板52和出口端板53，并被入口端板52和出口端板53支承。入口端板52和出口端板53处的各冷却管51的固定部以没有空气的泄漏的方式被气密地密封。各冷却管51的两端开口。

分隔板55a和分隔板55b被入口端板52和出口端板53夹住，与入口端板52和出口端板53平行并且彼此隔开间隔地配置。分隔板55a和分隔板55b的上端的高度位置比入口端板52和出口端板53的高度位置低，并且各下端位于与入口端板52和出口端板53的下端相同高度位置处。冷却器罩54内的空间的最上部的上部连通空间54a是不存在分隔板55a和分隔板55b的区域。

除了冷却器罩54内的空间的上部连通空间54a以外的部分被分隔板55a、55b在轴向分割为三个分区。轴向的中央部分，即，被分隔板55a和分隔板55b夹住的部分的空间与冷却器入口开口56连通。此外，被入口端板52和分隔板55a夹住的部分以及被出口端板53和分隔板55b夹住的部分分别与形成于框架40的上部的冷却器出口开口57a和冷却器出口开口57b连通。

框架40、两个轴承托架45、冷却器罩54、入口端板52以及出口端板53相互结合而形成封闭空间40a。此外，在冷却器50，冷却管51也是形成封闭空间40a的要素，冷却管51的外侧形成封闭空间40a。

框架40内的空间与冷却器罩54内的空间经由形成于框架40的冷却器入口开口56和两个冷却器出口开口57a、57b而连通。冷却器入口开口56设于轴向的中央，此外，两个冷却器出口开口57a、57b隔着冷却器入口开口56而设于轴向的两侧，并设于各内扇15a、15b的吸入侧的大致上方。

封闭空间40a内充满例如空气等冷却用气体。冷却用气体被内扇15a、15b驱动而在封闭空间40a内循环。具体地讲，内扇15a将冷却用气体从结合相反侧轴承31侧向转子铁心12和定子20的方向压送。此外，内扇15b将冷却用气体从结合侧轴承32侧向转子铁心12和定子20的方向压送。

被各内扇15a、15b从结合相反侧和结合侧向转子铁心12和定子20的方向压送的冷却用气体流入转子铁心12或者空隙18，一边对转子铁心12和定子铁心21、定子绕组22等进行冷却一边通过之后，经由冷却器入口开口56，流入冷却器50的冷却管51的外侧的空间。

经由冷却器入口开口56流入冷却器50的冷却用气体在分隔板55a与分隔板55b之间，一边被在冷却管51的内部流动的外部气体冷却，一边上升至冷却管51的外侧，之后，流入上部连通空间54a内。流入上部连通空间54a的冷却用气体分别分流至轴向的两侧，即结合相反侧和结合侧。

从上部连通空间54a分流至结合相反侧的冷却用气体向下方进行方向转换，之后，一边被冷却管51冷却一边在冷却管51的外侧下降，经由冷却器出口开口57a而流入框架40内。流入框架40内的冷却用气体流入内扇15a，被内扇15a向转子铁心12和定子20侧压送。这样一来，冷却用气体在结合相反侧的循环流路循环。

此外，从上部连通空间54a分流至结合侧的冷却用气体向下方进行方向转换，之后，一边被冷却管51冷却一边在冷却管51的外侧下降，经由冷却器出口开口57b而流入框架40内。流入框架40内的冷却用气体流入内扇15b，被内扇15b向转子铁心12和定子20侧压送。这样一来，冷却用气体在结合侧的循环流路循环。

如以上那样，冷却用气体在封闭空间40a内，分为结合侧的循环流路、结合相反侧的循环流路这两个流路来进行循环。

另一方面，外部气体被吸入。外部气体被吸入至外部气体风扇组100之后，流出至从外部气体风扇组100的径向外侧的外扇出口空间66，而流入冷却器入口空间67内。进而，外部气体从入口端板52被压送至多个冷却管51各自的内部。

穿过多个冷却管51各自的内部的外部气体一边对在冷却管51的外侧流动的冷却用气体进行冷却一边升温，之后，在出口端板53侧，从冷却管51流出至冷却器出口引导部68内，进而从冷却器出口引导部68的下方被排出至外部。

在此，外部气体风扇组100具有第一风扇110和第二风扇120。在第一风扇110，外部气体从形成于外扇罩62的外部气体流入口63流入至外扇罩62内的外扇入口空间65a，沿着分隔板64和第一风扇入口引导部65流动，被吸入至第一风扇。在第二风扇120，外部气体沿着第二风扇入口引导部69流入。第二风扇入口引导部69的上游可以从外扇入口空间65a分支出来，也可以是来自外扇罩62的其他入口的流路。

另外，支承第二风扇120的后述的旋转传递部126(图3)的齿轮轴126b(图3)的齿轮支承部45a装配于轴承托架45。另外，若确保支承齿轮轴126b所必须的刚性，则也可以将齿轮支承部45a装配于外扇罩62。

图2为表示第一实施方式的全闭外扇型旋转电机的外部气体风扇组的构成的图1的II－II线向视俯视图。

如图2所示，构成外部气体风扇组100的第一风扇110和第二风扇120彼此在轴向排列地装配于在转子轴11的径向外侧装配的内侧圆筒部件102的径向外侧。虚线中空的箭头概念性地表示外部气体的流动。外部气体从轴向上与第二风扇120相反的一侧流入第一风扇110，而流出至径向外侧。此外，外部气体从轴向上与第一风扇110相反的一侧流入至第二风扇120，而流出至径向外侧。另外，如后所述，第一风扇110以与转子轴11相同的转速与转子轴11同方向旋转，此外，第二风扇120与转子轴11反方向旋转，此外，第二风扇120以比转子轴11的转速低的转速旋转。

图3为表示第一实施方式的全闭外扇型旋转电机的外部气体风扇组的构成的图2的III－III线向视纵剖面图。此外，图4为表示外部气体风扇组中的第一风扇的构成的图3的IV－IV线向视横剖面图。一边引用图3和图4，一边对第一风扇110的构造加以说明。

第一风扇110具有多个第一叶片111、装配于内侧圆筒部件102并在径向扩大的支承圆板112、环状引导板113、入口引导部114、引导圆筒部件115以及多个支承板116。

多个第一叶片111在周向彼此隔开间隔地配置，被装配于支承圆板112，并被支承圆板112支承。

在多个第一叶片111的轴向上与支承圆板112相反的一侧装配有开孔圆板状的环状引导板113，环状引导板113被多个第一叶片111支承。此外，入口引导部114从环状引导板113的径向内侧向吸入侧，即轴向上与支承圆板112相反的方向延伸。入口引导部114随着趋向轴向的顶端而直径缩小。

装配于支承圆板112的引导圆筒部件115设于入口引导部114的径向内侧。引导圆筒部件115延伸至轴向上入口引导部114的顶端的轴向位置。

引导圆筒部件115、支承圆板112、入口引导部114以及环状引导板113形成外部气体的流路。在流路的流动方向上，从轴向至径向进行方向转换。在该流路的中途配置有多个第一叶片111。

引导圆筒部件115被固定于支承圆板112，并且被在周向彼此隔开间隔地设于引导圆筒部件115与内侧圆筒部件102之间的多个支承板116支承。

通过以上的构成，第一风扇110一体地直接与转子轴11结合，与转子轴11一同旋转。因此，第一风扇110与转子轴11同方向旋转。

图5为表示外部气体风扇组中的第二风扇的构成的图3的V－V线向视横剖面图。一边引用图3和图5，一边对第二风扇120的构造加以说明。

第二风扇120具有多个第二叶片121、引导圆板122、环状引导板123、入口引导部124、引导圆筒部件125、多个旋转传递部126。旋转传递部126在轴向延伸，轴被齿轮支承部45a支承。旋转传递部126绕轴旋转。如以下所述，通过具有旋转传递部126的构成，第二风扇120与转子轴11的旋转方向反方向地旋转，并且以比转子轴11的转速低的转速旋转。

多个第二叶片121在中央形成开口，并被装配于与第一风扇110的支承圆板112在轴向邻接配置的引导圆板122。第二叶片121比第一叶片111在径向和周向扩大，形成为长度比第一叶片111长。这是为了尽量使第一风扇110的Q-H特性即静压(Head)相对于风量(Quantity)的特性和第二风扇120的Q-H特性为相同特性。尽量设为相同特性是为了谋求从冷却器入口空间67向各冷却管51的流入的均匀化。第二风扇120与转子轴11反方向旋转，且以比转子轴11的转速低的转速旋转。

在图4和图5中示出第一风扇110与第二风扇120的叶片的数量相同的情况，但为了尽量使第一风扇110和第二风扇120的Q-H特性接近，不仅可以调整叶片的形状、尺寸，包括叶片的数量也是可以调整的。即，可以使第一风扇110的第一叶片111的数量比第二风扇120的第二叶片121的数量少。

此外，在图4中示出了第一叶片111扩大至第一风扇110的外周的情况，但也可以使第一叶片111的扩大后退至外部气体风扇组110外周的径向内侧等，可以使第一叶片111的扩大比第二叶片121向径向外侧的扩大位置靠后。

在多个第二叶片121的轴向上与引导圆板122相反的一侧装配有带孔的圆板状的环状引导板123。此外，入口引导部124从环状引导板123的径向内侧向吸入侧，即轴向上与引导圆板122相反的方向延伸。入口引导部124随着趋向轴向的顶端而直径缩小。

在入口引导部124的径向内侧设有装配于引导圆板122的引导圆筒部件125。引导圆筒部件125延伸至轴向上入口引导部124的顶端的轴向位置。引导圆筒部件125、引导圆板122、入口引导部124以及环状引导板123一体地旋转而形成作为外部气体的流路的第二叶片单元120a(图3)。在流路的流动方向上，从轴向至径向进行方向转换。在该径向的流路上同样地配置有构成第二叶片单元120a的多个第二叶片121。

在引导圆筒部件125的径向的内表面形成有在周向彼此隔开间隔并在轴向延伸的多个大径侧齿125a。大径侧齿125a形成为与形成于旋转传递部126的传递齿126a顺畅地螺合的形状、尺寸、节距。

在引导圆筒部件125的与引导圆板122的接合端的相反侧的端部装配有向径向内侧扩大的圆环状的阻挡件125b，该阻挡件125b与引导圆板122一同防止旋转传递部126在轴向突出。

在内侧圆筒部件102的表面，以与大径侧齿125a对置的方式形成有小径侧齿102a。小径侧齿102a形成为与形成于旋转传递部126的传递齿126a顺畅地螺合的形状、尺寸、节距。

在引导圆筒部件125的径向内侧且内侧圆筒部件102的径向外侧的环状空间内，彼此在周向隔开间隔地配置有旋转传递部126。各旋转传递部126通过形成于径向表面的传递齿126a与内侧圆筒部件102和引导圆筒部件125螺合。另外，旋转传递部126的数量并不限于三个。如果在旋转传递部126螺合的状态下，能够与转子轴11同轴地支承第二叶片单元120a并且传递转子轴11的旋转，则也可以是四个或者四个以外的数量。

旋转传递部126的齿轮轴126b(图3)如上所述地被装配于轴承托架45的齿轮支承部45a支承。

通过以上的构成，第二风扇120的第二叶片单元120a与转子轴11方向反方向旋转。因此，也与第一风扇110反方向旋转。

图6为对第一实施方式的全闭外扇型旋转电机的外部气体风扇组的特性的例子加以说明的曲线图。横轴为外部气体的相对流量(％)。纵轴为相对压力(％)，风扇的情况下表示静压，阻力的情况下表示压力损失。

由实线表示的特性曲线A为本实施方式的外部气体风扇组100的Q-H特性曲线。即，表示第一风扇110和第二风扇120并行运转的状态下的相对于外部气体的流量的、此流量时的静压。另外，在此，第一风扇110和第二风扇120设为具有彼此相同的Q-H特性。

由双点划线表示的特性曲线B表示第二风扇120单独运转的情况下的Q-H特性。由虚线表示的特性曲线C表示假设第二风扇120以与转子轴11相同的转速旋转的情况下的Q-H特性。

第二风扇120的转速通过将小径侧齿102a的数量与大径侧齿125a的数量的比与转子轴11的转速相乘来获得。图5所示的第二风扇120的情况下，小径侧齿102a的数量为40，大径侧齿125a的数量为52。该情况下，第二风扇120的第二叶片121的转速为第二叶片单元120a的转速，因此，第二风扇120的第二叶片121的转速为转子轴11的转速的40/52即0.77倍。该齿数的比是可以通过调整内侧圆筒部件102的外径和引导圆筒部件125的内径来改变的。

图6的特性曲线B是将该比设定为0.8，对流量使用一次方定律(日文：一乗則)，对静压使用二次方定律(日文：二乗則)，根据特性曲线C而近似地求得的。特性曲线A是设为如上所述地特性曲线B的风扇两台并行运转而求得的。

另外，第一风扇110的第一叶片111以与转子轴11相同的转速旋转。因此，如上所述，为了使第一风扇110的特性与第二风扇120的特性一致，通过第一风扇110的第一叶片111的形状、尺寸、数量或者装配位置等来进行调整。

由实线表示的阻力曲线D表示从在外部气体风扇组100流动的外部气体流入外部气体流入口63起到从冷却器出口引导部68流出位置的流路中，压力损失相对于风量的关系。

以往例的单一的外部气体风扇的情况下，成为作为特性曲线C与阻力曲线D的交点的运转点OP2处的运转状态。另一方面，本实施方式的情况下，成为作为特性曲线A与阻力曲线D的交点的运转点OP1处的运转状态。

像这样，在本实施方式中，能够实现在与以往的运转点OP2大致相同的运转点OP1处的运转。另外，如果有更理想的运转点，则能够通过调整第一风扇110和第二风扇120的要素的尺寸、第二叶片121的形状、尺寸等来向此运转点进行变更。

另外，第一风扇110和第二风扇120的性能，例如Q-H特性优选为彼此接近，但即使并不完全一致，也能够发挥冷却器入口的流动的均匀化的效果。

如图10所示，以往的单一的外部气体风扇运转的情况下的外部气体的流动中存在从第一区域的外扇出口空间66向流入冷却器入口空间67的上方的气流、进行第二区域中的循环且一部分从冷却器入口空间67返回至外扇出口空间66的气流。

在本实施方式中，外部气体风扇组100具有第一风扇110和第二风扇120。如果第一风扇110和第二风扇120分别是单独的，则在彼此相反的朝向产生与图10相同的流动。但是，在本实施方式中，第一风扇110和第二风扇120同时运转。

现在，考虑第一风扇110与以往例同方向旋转，第二风扇120向与此相反的方向旋转的情况。该情况下，通过第一风扇110的运转，产生与图10的第一区域中相同的气流。此外，通过第二风扇120的运转，在图10的第二区域中，产生与此气流关于包括旋转轴的竖直平面对称的气流。其结果是，产生从第一风扇110朝向第一区域的气流，此外，产生从第二风扇120朝向第二区域的气流。

此外，第一风扇110的单独运转时所产生的图10的第二区域中的气流与第二风扇120的单独运转时所产生的与此气流关于竖直平面对称的在图10的第一区域中的气流相互抵消，再循环减少，其结果是，流向冷却器50侧的量增大。

像这样，根据本实施方式，谋求流入冷却器50的外部气体的风量分布的均匀化，并且再循环的流量减少，由此流入冷却器50的外部气体的风量增大，冷却能力增大。

[第二实施方式]

图7为表示第二实施方式的全闭外扇型旋转电机的构成的立剖面图。此外，图8は为表示外部气体风扇组的构成的图7的VIII－VIII线向视主视图。

本实施方式是第一实施方式的变形。本实施方式的外部气体风扇组200具有第一风扇210和第二风扇220。

第一风扇210与转子轴11直接连结，具有与第一实施方式的第一风扇110大致相同的构造。不过，并不像第一实施方式那样使第一风扇210的性能下降来与第二风扇220的性能保持一致，而是设为能够单独地大致供给该全闭外扇型旋转电机500的冷却器50所需的冷却风量。

第二风扇220的容量可以比第一风扇210小。第二风扇220绕着与转子轴11不同的被静止固定的轴旋转。或者，轴以能够旋转的方式被静止固定亦可。第二风扇220被旋转传递部201传递转子轴11的旋转来进行旋转。旋转传递部201例如为风扇带，以第二风扇220与转子轴11反方向旋转的方式使转子轴11侧与第二风扇220侧相连。另外，旋转传递部201可以是通过齿轮进行的传递。

根据如上构成的本实施方式的外部气体风扇组200，由第二风扇220产生的气流从反方向流入冷却器入口空间67，由此，能够减少在由第一风扇210的旋转所产生的向冷却管51的气流中产生的冷却器入口空间67处的旋流。其结果是，能够使向冷却管51的流入量增加，此外，能够使向各冷却管51的气流的分布更均匀。

[第三实施方式]

图9为表示第三实施方式的全闭外扇型旋转电机的外部气体风扇组的构成的主视图。本第三实施方式的外部气体风扇组300具有第一风扇310和第二风扇320。

第一风扇310和第二风扇320设为能够供给彼此相同且分别为冷却器50所需的冷却风量的一半左右的容量。

第一风扇310和第二风扇320被形成为能够分别绕被静止固定的轴旋转。或者，也可以是轴以能够旋转的方式被静止固定。

第一风扇310被旋转传递部301传递转子轴11的旋转来进行旋转。旋转传递部301以第一风扇310与转子轴11同方向旋转的方式使转子轴11侧与第一风扇310侧相连。

第二风扇320被旋转传递部302传递转子轴11的旋转来进行旋转。旋转传递部302以第二风扇320与转子轴11反方向旋转的方式使转子轴11侧与第二风扇320侧相连。

另外，旋转传递部301和旋转传递部302可以是如图9所示的风扇带，可以在转子轴11侧、第一风扇310侧以及第二风扇320侧分别设置齿轮，通过齿轮来传递转子轴11的旋转。

在如上构成的实施方式中，通过沿着垂直于轴向的平面配置相同的风扇，不会带来轴向的长度的增加。此外，第一风扇310和第二风扇320在垂直于轴向的平面内彼此对称，因此，冷却器入口空间67内的气流也能够获得关于包括转子轴11的旋转中心轴的竖直平面对称的气流，能够抑制气流的偏心。

[其他实施方式]

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但实施方式是作为例子公开的，其意图并不在于限定发明的范围。例如，在实施方式中，举例示出了转子轴11在水平方向延伸的卧式的旋转电机的情况，但并不限定于此。也可以是转子轴在竖直方向延伸的立式的旋转电机。

此外，也可以对各实施方式的特征进行组合。而且，实施方式能够通过其他各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。实施方式和其变形包含于发明的范围和主旨，同样也包含于权利要求书中所述的发明及其等同的范围内。

附图标记说明

10…转子，11…转子轴，11a…连结部，12…转子铁心，15a、15b…内扇，18…空隙，20…定子，21…定子铁心，22……定子绕组，31…结合相反侧轴承，32…结合侧轴承，40…框架，40a…封闭空间，45…轴承托架，45a…齿轮支承部，50…冷却器，51…冷却管，52…入口端板，53…出口端板，54…冷却器罩，54a…上部连通空间，55a、55b…分隔板，56…冷却器入口开口，57a、57b…冷却器出口开口，62…外扇罩，63…外部气体流入口，64…分隔板，65…第一风扇入口引导部，65a…外扇入口空间，66…外扇出口空间，67…冷却器入口空间，68…冷却器出口引导部，69…第二风扇入口引导部，100…外部气体风扇组，102…内侧圆筒部件，102a…小径侧齿，110…第一风扇，111…第一叶片，112…支承圆板，113…环状引导板，114…入口引导部，115…引导圆筒部件，116…支承板，120…第二风扇，120a…第二叶片单元，121…第二叶片，122…引导圆板，123…环状引导板，124…入口引导部，125…引导圆筒部件，125a…大径侧齿，125b…阻挡件，126…旋转传递部，126a…传递齿，126b…齿轮轴，200…外部气体风扇组，201…旋转传递部，210…第一风扇，220…第二风扇，300…外部气体风扇组，301，302…旋转传递部，310…第一风扇，320…第二风扇，500…全闭外扇型旋转电机。

Claims (5)

1.一种全闭外扇型旋转电机，其特征在于，具备：

转子，具有在轴向上延伸的转子轴和装配于上述转子轴的径向外侧的转子铁心；

定子，具有设于上述转子铁心的径向外侧的圆筒状的定子铁心和沿轴向贯通上述定子铁心的定子绕组；

框架，配置于上述定子的径向的外侧，收纳上述转子铁心和上述定子；

结合侧轴承和结合相反侧轴承，隔着上述转子铁心分别在轴向的上述转子轴的两侧支承上述转子轴；

两个轴承托架，分别静止支承上述结合侧轴承和上述结合相反侧轴承，并装配于上述框架的轴向的各自的端部；

内扇，在上述转子轴的轴向上分别装配于上述转子铁心与上述结合相反侧轴承之间以及上述转子铁心与上述结合侧轴承之间，对冷却用气体进行驱动；

冷却器，具有：多个冷却管；入口端板和出口端板，支承上述多个冷却管的两端；以及冷却器罩，与上述框架、上述两个轴承托架以及上述多个冷却管一同形成封闭空间；

外部气体风扇组，向上述多个冷却管的内部供给外部气体；以及

外扇罩，形成从上述外部气体风扇组的出口至上述入口端板的流路，

上述外部气体风扇组具有：

第一风扇，与上述转子轴同方向地绕第一旋转中心轴旋转；以及

第二风扇，与上述转子轴反方向地绕第二旋转中心轴旋转，所述第二旋转中心轴与所述第一旋转中心轴在与该第一旋转中心轴正交的方向上分离。

2.根据权利要求1所述的全闭外扇型旋转电机，其特征在于，

上述第一风扇装配于上述转子轴，

上述第二风扇具有以能够旋转的方式被支承的轴，或者形成为能够绕被静止支承的轴旋转，

上述全闭外扇型旋转电机还具备：

旋转传递部，将上述转子轴的旋转反方向传递至上述第二风扇。

3.根据权利要求1所述的全闭外扇型旋转电机，其特征在于，

上述第一风扇以及上述第二风扇分别具有以能够旋转的方式被支承的轴，或者分别形成为能够绕被静止支承的轴旋转，

上述全闭外扇型旋转电机还具备：

第一旋转传递部，将上述转子轴的旋转同方向传递至上述第一风扇；以及

第二旋转传递部，将上述转子轴的旋转反方向传递至上述第二风扇。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的全闭外扇型旋转电机，其特征在于，

上述第一风扇和上述第二风扇的性能大致相同。

5.一种外部气体风扇组，其特征在于，向全闭外扇型旋转电机的冷却器的多个冷却管的内部供给外部气体，装配于转子轴的结合相反侧轴承的轴向的外侧部分，上述全闭外扇型旋转电机具备：

转子，具有在轴向上延伸的上述转子轴和装配于上述转子轴的径向外侧的转子铁心；

定子，具有设于上述转子铁心的径向外侧的圆筒状的定子铁心和沿轴向贯通上述定子铁心的定子绕组；

框架，配置于上述定子的径向的外侧，收纳上述转子铁心和上述定子；

结合侧轴承和上述结合相反侧轴承，隔着上述转子铁心分别在轴向的上述转子轴的两侧支承上述转子轴；

两个轴承托架，分别静止支承上述结合侧轴承和上述结合相反侧轴承，并装配于上述框架的轴向的各自的端部；

内扇，在上述转子轴的轴向上分别装配于上述转子铁心与上述结合相反侧轴承之间以及上述转子铁心与上述结合侧轴承之间，对冷却用气体进行驱动；以及

上述冷却器，具有：上述多个冷却管；入口端板和出口端板，支承上述多个冷却管的两端；以及冷却器罩，与上述框架、上述两个轴承托架以及上述多个冷却管一同形成封闭空间，

上述外部气体风扇组具备：

第一风扇，与上述转子轴同方向地绕第一旋转中心轴旋转；以及

第二风扇，与上述转子轴反方向地绕第二旋转中心轴旋转，所述第二旋转中心轴与所述第一旋转中心轴在与该第一旋转中心轴正交的方向上分离，所述第二风扇具有与上述第一风扇大致相同的特性。

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