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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem eines Elektromotors mit Lüfter.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Ein Elektromotor enthält im Allgemeinen ein Kühlsystem zur Verbesserung der Effizienz. Als Kühlsystem eine Konfiguration, bei der ein Lüfter an einem Rotor befestigt ist, der einen Elektromotor umfasst und ein Rotationsmotor durch einen Luftstrom, der durch den mit der Drehung des Rotors drehenden Lüfter erzeugt wird, gekühlt wird, eine Konfiguration, bei der ein Strömkanal für das kühlende Kühlmittel in einer einen Elektromotor umfassenden Komponente bereitgestellt ist und der Elektromotor durch den Strom des kühlenden Kühlmittels im Kanal gekühlt wird, und eine Konfiguration, bei der ein externer Lüfter an einem Elektromotor angebracht ist und der Elektromotor durch einen durch den externen Lüfter erzeugten Luftstrom gekühlt wird.
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Als bisherigen Stand der Technik des Kühlsystems zum Kühlen des Elektromotors offenbart die
japanische Patentoffenbarungsschrift Nr. 2011-036006 eine Konfiguration, bei der ein Lüfter so an einem Rotor angebracht ist, das sich ein Elektromotor dreht, während ein Fluidstrom zum Kühlen des Elektromotors erzeugt wird, um einen Elektromotor zu kühlen. Die
japanische Patentoffenbarungsschrift Nr. 2011-055654 schlägt eine Konfiguration vor, bei der ein Strömkanal zwischen einem Wickelkopf und einer Wickelkopfabdeckung bereitgestellt ist und ein Fluid, das durch den Kanal fließt, die Kühlung durchführt. Außerdem offenbart die
japanische Patentoffenbarungsschrift Nr. 02-188143 einen Elektromotor, bei dem ein externer Lüfter den Elektromotor kühlt, während auch ein interner Lüfter im Elektromotor bereitgestellt ist, der eine Abnahme der Kühleffizienz verhindert.
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Jedoch weisen bisherige Techniken die unten dargestellten Probleme auf.
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Bei einer Kühlung mit Hilfe eines Lüfters wird ein Führungskanal, der einen Strömkanal umfasst, zum Führen des durch den Lüfter erzeugten Fluidstroms bereitgestellt. In manchen Fällen ist der Widerstand für das Fluid groß, abhängig von der Konfiguration des Führungskanals, und in diesem Fall werden der Fluiddruck und die Strömungsmenge nicht voll ausgenutzt und die erwartete Kühlkapazität wird nicht erreicht.
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Wenn jedoch die erwartete Kühlkapazität nicht erreicht wird, wird die Konfiguration des Führungskanals geändert, die Kapazität des Lüfters erhöht oder ein Lüfter hinzugefügt, um die Kühlkapazität zu erhöhen und damit das Problem zu lösen. Jedoch ist in manchen Fällen eine Änderung der Konfiguration des Führungskanals durch die Konfiguration der Maschinen eingeschränkt, und in diesem Fall gibt es ein Problem, dass eine Verbesserung der Kapazität des Lüfters und eine Hinzufügung des Lüfters erhöhte Kosten verursachen.
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Kurzfassung der Erfindung
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Hinsichtlich der oben beschriebenen Probleme bei den bisherigen Techniken ist es Zweck der vorliegenden Erfindung, ein Kühlsystem mit einem Lüfter bereitzustellen, bei dem die Kühlkapazität des Kühlsystems ohne Änderung der Konfiguration des Führungskanals zum Führen des durch den Lüfter erzeugten Fluidstroms und ohne Verbesserung der Lüfterkapazität und Hinzufügung des Lüfters gesteigert werden kann.
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Ein Kühlsystem eines Elektromotors mit einem erfindungsgemäßen Lüfter enthält einen Lüfter, der dafür konfiguriert ist, einen Fluidstrom zum Kühlen des Elektromotors zu erzeugen, und einen Führungskanal, der einen Strömkanal zum Führen eines durch den Lüfter erzeugten Fluidstroms bildet, wobei mindestens ein Loch im Führungskanal bereitgestellt ist.
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Der Führungskanal kann aus einem ersten Strömkanal, der mit dem Lüfter verbunden ist, und einem zweiten Strömkanal, der mit dem ersten Strömkanal verbunden ist, bestehen, wobei mindestens ein Loch im ersten Führungskanal bereitgestellt ist.
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Eine Drehachse des Lüfters kann zur Drehachse des Elektromotors nicht parallel sein.
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Eine Drehachse des Lüfters kann zur Drehachse des Elektromotors parallel sein.
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Die vorliegende Erfindung mit der obigen Konfiguration ermöglicht eine Verbesserung der Kühlkapazität ohne Änderung der Konfiguration des Führungskanals zum Führen des durch den Lüfter erzeugten Fluidstroms und ohne Verbesserung der Kapazität des Lüfters und Hinzufügung des Lüfters in einem Kühlsystem mit Lüfter. Bei der Konfiguration kann ein Kühlsystem zu geringen Kosten implementiert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die oben beschriebene Aufgabe, die sonstige Aufgabe und das Merkmal der Erfindung werden anhand der Beschreibung nachstehender Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nachgewiesen. In diesen Zeichnungen gilt:
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1 ist eine Ansicht eines Kühlsystems mit einem externen Lüfter in einer bisherigen Technik.
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2 ist eine Ansicht eines Kühlsystems mit einem externen Lüfter in einer bisherigen Technik in einer Richtung eines Pfeils A.
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3 ist eine Ansicht eines Kühlsystems mit einem externen Lüfter gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine Ansicht eines Kühlsystems mit einem externen Lüfter gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung in einer Richtung eines Pfeils B.
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5 ist eine Ansicht eines Kühlsystems mit einem externen Lüfter gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Komponenten, die mit Komponenten in einem herkömmlichen Induktionsmotor identisch oder diesen ähnlich sind, sind mit identischen Bezugszahlen bezeichnet.
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1 ist eine Ansicht eines Kühlsystems eines Elektromotors mit einem externen Lüfter in einem Beispiel für eine bisherige Technik. Der Elektromotor 1 enthält als Kühlsystem einen externen Lüfter 2 und einen Führungskanal 4 zum Führen des Fluidstroms 3, der durch die Drehung des externen Lüfters 2 erzeugt wird. Der Führungskanal 4 besteht aus einem ersten Strömkanal 5, der mit dem externen Lüfter 2 verbunden ist, und einem zweiten Strömkanal 6, der mit dem ersten Strömkanal verbunden ist.
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Hier wird angenommen, dass der externe Lüfter 2 kein Typ ist, der zu einer Drehzahlregelung fähig ist, sondern ein Typ, der mit einer konstanten Drehzahl dreht, wenn eine konstante elektrische Spannung eingegeben wird. Der durch die Drehung des externen Lüfters 2 erzeugte Fluidstrom 3 wird durch den Führungskanal geführt und umströmt einen Elektromotor 1. Der Fluidstrom 3 führt Wärme ab, die vom Elektromotor 1 erzeugt wird, und leitet die Wärme vom Führungskanal 4 nach außen. Dabei ist der Widerstand für den Fluidstrom 3 groß, da der Elektromotor 1 vor dem externen Lüfter platziert ist. Außerdem weist ein Strömkanal, der aus dem Führungskanal 4 besteht, einen engen Querschnitt auf, so dass der Widerstand für den Fluidstrom 3 groß ist.
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Deshalb wird, obwohl sich der externe Lüfter 2 mit einer Drehzahl dreht, ein entgegengesetzter Teilstrom erzeugt und die Strömungsmenge insgesamt verringert, so dass sie auf weniger als die ursprüngliche Strömungsmenge verringert wird, die der externe Lüfter erzeugen kann. Als Ergebnis wird die ursprüngliche Strömungsmenge, die der externe Lüfter 2 erzeugen kann, nicht vollständig erzeugt und der zu kühlende Elektromotor 1 kann nicht genug gekühlt werden.
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Außerdem verbleibt ein Teilstrom des durch den externen Lüfter 2 erzeugten Fluidstroms 3 manchmal im Strömkanal. Der verbleibende Strom verhindert die Kühlung des zu kühlenden Elektromotors 1.
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2 ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils A von 1. Der Fluidstrom 3 wird durch den Strömkanal 4 geführt, so dass er zu einer Fläche gegenüber einer Fläche strömt, an der der externe Lüfter 2 angebracht ist.
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3 ist eine Ansicht eines Kühlsystems mit einem externen Lüfter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die mit Komponenten in 1 identisch oder diesen ähnlich sind, sind mit identischen Bezugszahlen bezeichnet. Der Unterschied zwischen der Führungskanalkonfiguration der vorliegenden Ausführungsform und der Führungskanalkonfiguration des Kühlsystems mit dem externen Lüfter in bisheriger Technik besteht darin, dass die Löcher 7, 8 zum Ablassen des Fluidstroms 3 am Führungskanal 4 bereitgestellt sind.
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Durch Bereitstellen der Löcher 7, 8 am Führungskanal 4 wird der Widerstand für den Fluidstrom durch den Führungskanal 4 verringert. Der Teil des Fluidstroms 3, der durch die Drehung des externen Lüfters 2 erzeugt wird und rückwärts strömt und damit die Strömungsgesamtmenge in der bisherigen Technik verringert, strömt durch die Löcher 7, 8 heraus, um den Elektromotor 1 zu kühlen. Bei dieser Konfiguration kann die Gesamtheit der ursprünglichen Strömungsmenge, die der externe Lüfter erzeugen kann, zum Kühlen eines zu kühlenden Objekts verwendet werden, und das Kühlen des zu kühlenden Elektromotors 1 erfolgt ausreichend.
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Betreffend die Position, an der das Loch bereitgestellt ist, wird das Loch am ersten Strömkanal 5, der mit dem externen Lüfter 2 verbunden ist, bereitgestellt, wodurch eine Wirkung erzeugt wird. Bei der Ausführungsform entspricht das Loch 8 dem Loch, das am ersten Strömkanal 5, der mit dem externen Lüfter 2 verbunden ist, bereitgestellt ist.
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Außerdem kann die Position, an der wahrscheinlich ein Rückhalt für die Strömung im Führungskanal 4 erzeugt wird, durch ein Experiment, eine Simulation oder dergleichen bestätigt werden, und die Löcher 7, 8 können in der Nachbarschaft der Position, vorzugsweise der Position vor der bestätigten Position, bereitgestellt werden, um den Widerstand für den Fluidstrom 3 wirksamer zu verringern.
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4 ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils B von 3. Der Fluidstrom 3 wird durch den Führungskanal geführt, so dass er zu einer Fläche gegenüber einer Fläche strömt, an der der externe Lüfter 2 angebracht ist, während der Fluidstrom 3 durch mehrere Löcher 7, 8, die am Führungskanal 4 bereitgestellt sind, vom Führungskanal 4 nach außen strömt.
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5 ist eine Ansicht einer Konfiguration eines Führungskanals eines Kühlsystems mit einem externen Lüfter gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die mit Komponenten in 3 identisch oder diesen ähnlich sind, sind mit identischen Bezugszahlen bezeichnet. Der externe Lüfter 2 ist so angebracht, dass eine Drehachse des externen Lüfters 2 nicht parallel zu einer Drehachse des Elektromotors 1 in 3 ist, während 5 ein Beispiel zeigt, bei dem der externe Lüfter 2 so angebracht ist, dass eine Drehachse des externen Lüfters 2 parallel zu einer Drehachse des Elektromotors 1 ist.
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In diesem Fall wird durch Bereitstellen der Löcher 7, 8 am Führungskanal 4 der Widerstand für den Fluidstroms durch den Führungskanal 4 verringert, und der Teil des Fluidstroms 3, der durch die Drehung des externen Lüfters 2 erzeugt wird und rückwärts strömt und damit die Strömungsgesamtmenge beim bisherigen Stand der Technik verringert, strömt aus den Löchern, so dass die Gesamtheit der ursprünglichen Strömungsmenge, die der externe Lüfter erzeugen kann, zum Kühlen eines zu kühlenden Objekts genutzt werden kann.
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Bei der obigen Konfiguration wird ohne Änderung der Konfiguration des Führungskanals zum Führen des durch den Lüfter erzeugten Fluidstroms und ohne Verbesserung der Kapazität des Lüfters und Hinzufügung des Lüfters in einem Kühlsystem mit Lüfter eine ausreichende Kühlung durchgeführt.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oben beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben und deren Konfiguration kann in geeigneter Weise modifiziert werden, um in den anderen Ausführungsformen implementiert zu werden.
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Beispielsweise wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angenommen, dass der Lüfter der Typ ist, bei dem die Drehzahl nicht geregelt werden kann, jedoch kann der Typ, bei der die Drehzahl geregelt werden kann, verwendet werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass hinsichtlich der Konfiguration des Lochs, das am Führungskanal bereitgestellt ist, wie in 3 gezeigt, die Konfiguration des Lochs nicht auf eine kreisförmige beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-036006 [0003]
- JP 2011-055654 [0003]
- JP 02-188143 [0003]
