JP2000152561A - 通風濾過器及び通風濾過器を有する通風冷却型回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却のため回転電機内に取入れる外気中の塵
埃の除去性能を向上させた通風濾過器及びそのような通
風濾過器を有し、ロータ部等に塵埃が付着・堆積するこ
とを防いで、長期非分解で運転出来る自己通風冷却形回
転電機を提供すること。 【解決手段】 本発明による通風濾過器１６は、鉛直略
下方側に開口する外気取入口１６ａと、外気取入口１６
ａから少なくとも略半周にわたって延びる略円弧状の旋
回風道１６ｂとを備える。旋回風道１６ｂの内周側終端
部１６ｃは、回転電機１のフレーム４の冷却空気入口１
７ａと接続され、旋回風道１６ｂの外周側終端部１６ｄ
と回転電機１のフレーム４のバイパス空気入口１７ｂと
が接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電車等の鉄道車両
に使用される自己通風冷却形の回転電機（駆動用電動
機、主電動機とも言う）に用いられる通風濾過器に係
り、とりわけ、回転電機内への塵埃流入を効果的に抑制
することができる通風濾過器に関する。

【０００２】また本発明は、通風濾過器を有し、電車等
の鉄道車両に使用される自己通風冷却形の回転電機に関
する。

【０００３】

【従来の技術】電車の駆動用の回転電機は、一般に自己
通風冷却形の誘導電動機として構成されている。従来の
回転動機の構造について、図９乃至図１２を用いて説明
する。図９は、電車に取付けられた従来の回転動機の側
面図であり、図１０は、図９のＸ−Ｘ線断面図であり、
図１１は、図９のXI−XI線断面図であり、図１２は、図
９の回転電機の通風濾過器部分の断面図である。

【０００４】図９に示すように、回転動機５１は、外周
を薄肉略円筒状のフレーム５４で覆われている。フレー
ム５４には、取付腕５１ａ及び５１ｂが設けられてお
り、この取付腕５１ａ及び５１ｂが、電車の車体８１の
下方に配置されている台車枠８２にボルトの締結等によ
って固定されている。これにより、回転電機５１は、台
車枠８２に支持されている。

【０００５】図１０に示すように、フレーム５４の内周
面には、円筒状のステータ鉄心５５が固定されている。
このステータ鉄心５５の内周側には、円周上等ピッチで
多数の溝（スロット）が形成されている。この溝には、
それぞれステータコイル５６が収納され、固定されてい
る。

【０００６】また、フレーム５４の両端部には、それぞ
れ車軸箱５７ａ、５７ｂが設けられている。車軸箱５７
ａ、５７ｂは、それぞれ軸受５９ａ、５９ｂを有してお
り、この軸受５９ａ、５９ｂがロータシャフト６１を回
転自在に支持している。

【０００７】ロータシャフト６１の中央部には、円筒状
のロータ鉄心６２が装着されている。ロータ鉄心６２の
外周部には、円周上等ピッチで多数の溝（スロット）が
形成されており、この溝には、それぞれロータバー６３
が収納されている。各々のロータバー６３の両端部は、
ロータ鉄心６２の溝から突出して、エンドリングにより
一体的に結合されている。

【０００８】ロータ鉄心６２には、長手方向（軸方向）
に貫通した複数個の通風孔６４が設けられている。

【０００９】また、ロータシャフト６１の軸受５９ａ側
には、通風ファン６５が取付けられている。通風ファン
６５の外周側位置に対応するフレーム５４には、排風口
６８が設けられている。

【００１０】一方、フレーム５４の車軸箱５７ｂ側の上
方には、冷却空気入口６７ａとバイパス空気入口６７ｂ
とが設けられ、この上部に従来の通風濾過器６６が取付
けられている。

【００１１】図９及び図１１に示すように、バイパス空
気入口６７ｂには、フレーム５４の外周面長手方向に沿
って形成されたバイパス管路７０が接続されている。バ
イパス管路７０は、通風ファン６５の近傍に設けられた
バイパス開口７１まで延びている。

【００１２】図１２に示すように、フレーム５４の上部
に取付けられた従来の通風濾過器６６は、略側方に開口
する外気取入口６６ａと、外気取入口から略４分の１周
にわたって延びる旋回風道６６ｂと、旋回風道６６ｂの
内周側終端部に開口する清浄空気取入口６６ｃと、旋回
風道６６ｂの外周側終端部に開口する集塵空気取入口６
６ｄとを有している。

【００１３】清浄空気取入口６６ｃは、フレーム５４の
冷却空気取入口６７ａを介してフレーム５４内に通じて
いる。一方、集塵空気取入口６６ｄは、フレーム５４の
バイパス空気入口６７ｂを介して、バイパス管路７０に
通じている。

【００１４】また、清浄空気取入口６６ｃの幅寸法Ｗ
Ｘ’と集塵空気取入口６６ｄの幅寸法ＷＹ’とは、略同
じ大きさとなっており、すなわち清浄空気取入口６６ｃ
と集塵空気取入口６６ｄの断面積は略同じである。ま
た、バイパス管路７０を通ってフレーム５４内に流入す
る風量Ｑ’を、全体の風流量Ｑの１０〜２０％としてい
る。

【００１５】ロータシャフト６１の一端部６１ａは、カ
ップリング（継手）等を有する歯車装置８３によって、
車体８１等をレール８５上で支持する車輪８４の車軸８
４ａに取付けられている。これにより、回転電機５１の
ロータシャフト６１の回転力を車軸８４ａに伝達し、車
輪８４を回転させて電車を駆動するようになっている。

【００１６】次に、このような従来の回転電機５１の冷
却作用について説明する。

【００１７】回転電機５１は、作動時にステータコイル
５６とロータバー６３に電流が流れて温度上昇するが、
ロータシャフト６１の回転に伴う通風ファン６５の回転
により、フレーム５４内の空気が排風口６８より積極的
にフレーム５４外に排出されるため、フレーム５４内が
負圧となり、冷却空気入口６７ａに連通する通風濾過器
６６の外気取入口６６ａから外気が吸引され、外気がフ
レーム５４内を流通する冷却効果によって温度上昇が抑
制される。

【００１８】ここで、吸引される外気には、塵埃が多く
混在しているため、外気をそのままフレーム５４内に流
通させると、次第に回転電機５１が汚損され、機能・性
能に支障を来すおそれがある。通風濾過器６６は、外気
に混入している塵埃を除去するために設けられたもので
ある。

【００１９】図１２に示すように、通風濾過器６６の外
気取入口６６ａから取入れられた外気は、旋回風道６６
ｂを進行中に遠心力作用を受け、重量の大きい塵埃が外
周側に移動する。従って、塵埃をほどんど含まない空気
が、旋回風道６６ｂの内周側の清浄空気取入口６６ｃか
らフレーム５４内に流入する。一方、塵埃を多く含む空
気が、集塵空気取入口６６ｄよりバイパス管路７０内に
進入する。

【００２０】清浄空気取入口６６ｃからフレーム５４内
に流入した外気は、ステータ鉄心５の内周面とロータ鉄
心１２の外周面との間隙、あるいはステータ鉄心１２を
貫通している通風孔６４を通り、発熱によって温度上昇
している各部を冷却しながら通風ファン６５へと流れ、
通風ファン６５の回転によって排風口６８よりフレーム
５４外に排出される。

【００２１】集塵空気取入口６６ｄよりバイパス管路７
０内に流入した空気は、バイパス開口７１からフレーム
５４内に流入するが、直ちに通風ファン６５によってフ
レーム５４外に排出される。

【００２２】この他、通風濾過器として、集塵フィルタ
を有するものがある。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】従来の通風濾過機６６
は、外気取入口６６ａより入った外気に含まれている塵
埃を、旋回風道６６ｂの進行時に受ける遠心力によって
外周側に分離するものであるが、旋回風道６６ｂの旋回
角度が約１／４周しかないため、塵埃に作用する遠心力
が十分でなく、塵埃の分離が不十分である。従って、塵
埃が十分除去されていない空気が清浄空気取入口６６ｃ
からフレーム５４内に流入することがある。

【００２４】また、従来の通風濾過機６６においては、
清浄空気取入口６６ｃと集塵空気取入口６６ｄの断面積
が略同じであり、一方、バイパス管路７０を通ってフレ
ーム５４内に流入する風量Ｑ′を、全体の風流量Ｑの１
０〜２０％としているため、空気取入口６６ｄからバイ
パス風道２０に進入する空気の風速は、清浄空気取入口
６６ｃからフレーム内に進入する空気の風速の１／１０
〜１／５と低い。従って、図１２の破線矢印に示すよう
に、一旦分離された塵埃が集塵空気取入口６６ｄに達し
た後、清浄空気取入口６６ｃよりフレーム５４内に直接
流入する空気に巻き込まれ、逆流してフレーム５４内に
流入してしまう現象が発生している。

【００２５】さらに、清浄空気取入口６６ｃに対して冷
却空気入口６７ａ側の空間６６ｅは、清浄空気取入口６
６ｃと比較して急激に流入断面積が拡大している。この
ため、図１２に示すように、清浄空気取入口６６ｃを通
過する空気に渦が発生し、集塵空気と清浄空気の分流が
滑らかに行なわれにくくなっている。

【００２６】フレーム５４内に直接流入する空気が塵埃
を有していると、運転中にその塵埃が次第にフレーム５
４内の各部に付着する。特に、ロータ鉄心６２の通風孔
６４を塵埃が通過する場合、塵埃がロータ鉄心６２の回
転による遠心力を受けて通風孔６４の外周面に押しつけ
られ、通風孔６４の外周部に堆積して成長する。通風孔
６４の開口面積が減少すると、冷却通風量が減少するた
め、結果としてロータ鉄心６２が過熱してしまう。

【００２７】このように、従来の回転電機５１は、運転
を続けると次第に塵埃がロータ鉄心６２の通風孔６４を
塞ぐことになるため、時々回転電機５１を分解して清掃
する必要があり、長期非分解による保守の省力化を図る
ことは難しい。

【００２８】このような問題点を解決すべく塵埃の分離
作用を向上させるためには、バイパス風量Ｑ′を増大さ
せることが１つの方法である。しかし、バイパス風量
Ｑ′を単純に増大させる場合、機内の冷却のための流通
風量がその分減少するため、温度上昇の抑制効果が減少
してしまう。

【００２９】また、集塵フィルタを有するタイプの通風
濾過器は、短期間でフィルターの目詰りが発生して通風
量を減少させるため、フィルターの清浄をより頻繁に行
う必要がある。

【００３０】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、冷却のため回転電機内に取入れる外気中
の塵埃の除去性能を向上させた通風濾過器を提供するこ
とを目的とする。

【００３１】また本発明は、そのような通風濾過器を有
し、ロータ部等に塵埃が付着・堆積することを防いで、
長期非分解で運転出来る自己通風冷却形回転電機を提供
することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷却空気入口
とバイパス空気入口と排風口とを有する通風冷却型回転
電機のフレームに取付けるための通風濾過器であって、
鉛直略下方側に開口する外気取入口と、外気取入口から
少なくとも略半周にわたって延びる略円弧状の旋回風道
と、旋回風道の内周側終端部と回転電機のフレームの冷
却空気入口とを接続する導入風道と、旋回風道の外周側
終端部と回転電機のフレームのバイパス空気入口とを接
続するバイパス風道と、を備えたことを特徴とする通風
濾過器である。

【００３３】本発明によれば、外気取入口が鉛直略下方
側に開口しているため、通風濾過器内に水滴や鉄粉など
の塵埃が入りにくく、また旋回風道が少なくとも略半周
にわたって延びているため、取入れられる外気は遠心力
作用を長く受けることができ、塵埃の除去性能が向上す
る。

【００３４】また本発明は、ロータ部と、ロータ部を回
転自在に収納し、冷却空気入口とバイパス空気入口と排
風口とを有するフレームと、フレームに取付けられた特
許請求の範囲請求項１に記載の通風濾過器とを備えたこ
とを特徴とする通風冷却型回転電機である。

【００３５】本発明によれば、特許請求の範囲請求項１
に記載の通風濾過器を有することにより、ロータ部等に
塵埃が付着・堆積することが効果的に防止され、回転電
機を長期非分解で運転することが可能となる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００３７】図１乃至図６は、本発明の第１の実施の形
態の回転電機を示している。図１は、電車に取付けられ
た第１の実施の形態の回転動機の側面図であり、図２
は、図１のII−II線断面図でり、図３は、図２のIII−I
II線断面図であり、図４及び図５は、図１の回転電機の
通風濾過器部分の断面図である。図６は、通風冷却効果
を説明する図である。

【００３８】図１に示すように、回転動機１は、外周を
薄肉略円筒状のフレーム４で覆われている。フレーム４
には、取付腕１ａ及び１ｂが設けられており、この取付
腕１ａ及び１ｂが、電車の車体８１の下方に配置されて
いる台車枠８２にボルトの締結等によって固定されてい
る。これにより、回転電機１は、台車枠８２に支持され
ている。

【００３９】図２に示すように、フレーム４の内周面に
は、円筒状のステータ鉄心５が固定されている。このス
テータ鉄心５の内周側には、円周上等ピッチで多数の溝
（スロット）が形成されている。この溝には、それぞれ
ステータコイル６が収納され、固定されている。

【００４０】また、フレーム４の両端部には、それぞれ
車軸箱７ａ、７ｂが設けられている。車軸箱７ａ、７ｂ
は、それぞれ軸受９ａ、９ｂを有しており、この軸受９
ａ、９ｂがロータシャフト１１を回転自在に支持してい
る。

【００４１】ロータシャフト１１の中央部には、円筒状
のロータ鉄心１２が装着されている。ロータ鉄心１２の
外周部には、円周上等ピッチで多数の溝（スロット）が
形成されており、この溝には、それぞれロータバー１３
が収納されている。各々のロータバー１３の両端部は、
ロータ鉄心１２の溝から突出して、エンドリングにより
一体的に結合されている。

【００４２】ロータ鉄心１２には、長手方向（軸方向）
に貫通した複数個の通風孔１４が設けられている。

【００４３】また、ロータシャフト１１の軸受９ａ側に
は、通風ファン１５が取付けられている。通風ファン１
５の外周側位置に対応するフレーム４には、排風口１８
が設けられている。

【００４４】一方、フレーム４の車軸箱７ｂ側の上方に
は、冷却空気入口７ａとバイパス空気入口７ｂとが設け
られ、この上部に通風濾過器１６が取付けられている。

【００４５】図１及び図３に示すように、バイパス空気
入口１７ｂには、フレーム４の外周面長手方向に沿って
形成されたバイパス管路２０が接続されている。バイパ
ス管路２０は、ステータ鉄心５の車軸箱７ａ側の端部近
傍に設けられたバイパス開口２１まで延びている。

【００４６】図４及び図５に示すように、フレーム４の
上部に取付けられた通風濾過器１６は、鉛直略下方側に
開口する外気取入口１６ａと、外気取入口１６ａから略
半周にわたって延びる略円弧状の旋回風道１６ｂとを有
している。旋回風道１６ｂは、上方に向かって下方に戻
る略円弧状である。

【００４７】旋回風道１６ｂの内周側終端部は、清浄空
気取入口１６ｃとして開口しており、導入風道１６ｅに
よってフレーム４の冷却空気取入口１７ａに接続されて
いる。一方、旋回風道１６ｂの外周側終端部は、集塵空
気取入口１６ｄとして開口しており、バイパス風道１６
ｆによってフレーム４のバイパス空気入口１７ｂに接続
されている。

【００４８】また、図５に示すように、集塵空気取入口
１６ｄの幅寸法ＷＹは、清浄空気取入口１６ｃの幅寸法
ＷＸに対して１／４乃至１／３となっている。すなわ
ち、集塵空気取入口１６ｄの断面積（バイパス風道に接
続される旋回風道の外周側終端部の断面積）は、清浄空
気取入口１６ｃの断面積（導入風道に接続される旋回風
道の内周側終端部の断面積）の１／４乃至１／３となっ
ている。

【００４９】また、バイパス風道１６ｆへ流れる空気の
量Ｑ’を、外気取入口１６ａから取り入れられる空気の
量、すなわち排風口１８から排出される空気の量Ｑの２
０乃至３０％としている。

【００５０】導入風道１６ｅとバイパス風道１６ｆと
は、仕切り板１６ｇによって区画されている。導入風道
１６ｅは、清浄空気取入口１６ｃから冷却空気入口１７
ａに向かって、断面積が徐々に拡大するような滑らかに
湾曲した形状で構成されている。

【００５１】ロータシャフト１１の一端部１１ａは、カ
ップリング（継手）等を有する歯車装置８３によって、
車体８１等をレール８５上で支持する車輪８４の車軸８
４ａに取付けられている。これにより、回転電機１のロ
ータシャフト１１の回転力を車軸８４ａに伝達し、車輪
８４を回転させて電車を駆動するようになっている。次
に、このような構成よりなる本実施の形態の作用につい
て説明する。

【００５２】回転電機１は、作動時にステータコイル６
とロータバー１３に電流が流れて温度上昇する。一方、
回転電気１の作動時には、ロータシャフト１１の回転に
伴って通風ファン１５が回転するため、フレーム４内の
空気が排風口１８より積極的にフレーム４外に排出さ
れ、フレーム４内が負圧となり、冷却空気入口１７ａに
連通する通風濾過器１６の外気取入口１６ａから外気が
吸引される。これにより、外気がフレーム４内を流通し
て、フレーム内４に収容された各部材を冷却し、回転電
機１の温度上昇が抑制される。

【００５３】外気取入口１６ａから吸引される外気に
は、一般に塵埃が多く混在している。このため、外気を
そのままフレーム４内に流通させると、次第にフレーム
４内の各部材に塵埃が付着し、回転電機１の機能や性能
に支障を来すおそれがある。通風濾過器１６は、外気に
混入している塵埃を除去するために設けられている。

【００５４】図４及び図５に示すように、まず外気が外
気取入口１６ａから通風濾過機１６内に取入れられる。
外気取入口１６ａは、鉛直略下方側に開口しているの
で、通風濾過器１６内に水滴や鉄粉などの塵埃が入りに
くい。

【００５５】外気取入口１６から取入れられた外気は、
旋回風道１６ｂを進行中に遠心力作用を受け、重量の大
きい塵埃Ｐが外周側に移動する。これにより、塵埃Ｐを
ほどんど含まない空気が、旋回風道１６ｂの内周側の清
浄空気取入口１６ｃから導入風道１６ｅに流入する。一
方、塵埃Ｐを多く含む空気が、集塵空気取入口１６ｄよ
りバイパス風道１６ｆ内に進入する。

【００５６】旋回風道１６ｂは、少なくとも略半周にわ
たって延びているため、塵埃Ｐは遠心力作用を長く受け
て、より確実に外周側に移動する。すなわち、より確実
に塵埃Ｐを除去された空気を、導入風道１６ｅに流入さ
せることができる。

【００５７】導入風道１６ｅに流入した空気は、フレー
ム４の冷却空気入口１７ａを介してフレーム４内に流入
する。導入風道１６ｅは、滑らかに湾曲すると共に断面
が徐々に拡大しているため、塵埃Ｐを除去された流入空
気は、乱流を生じることなく円滑に流れる。

【００５８】また、集塵空気取入口１６の断面積を、清
浄空気取入口１６ｃの断面積の１／４乃至１／３として
おり、バイパス風道１６ｆへ流れる空気の量Ｑ’を、排
風口１８から排出される空気の量Ｑの２０乃至３０％と
していることにより、導入風道１６ｅに流入する空気の
速度と、バイパス風道１６ｆに流入する空気の速度が略
等しくなっている。これにより、塵埃Ｐを除去された空
気と塵埃Ｐを多く含む空気とを、それぞれ導入風道１６
ｅとバイパス風道１６ｆとに分流することがより確実と
なっている。

【００５９】清浄空気取入口１６ｃからフレーム４内に
流入した外気は、ステータ鉄心５の内周面とロータ鉄心
１２の外周面との間隙、あるいはステータ鉄心１２を貫
通している通風孔１４を通り、発熱によって温度上昇し
ている各部を冷却しながら通風ファン１５へと流れ、通
風ファン１５の回転によって排風口１８よりフレーム４
外に排出される。

【００６０】集塵空気取入口１６ｄよりバイパス管路２
０内に流入した空気は、バイパス開口２１からフレーム
４内のステータ鉄心５の端部５ｅ近傍に流入し、バイパ
ス開口２１近傍のステータコイル６及びロータバー１３
を冷却して、これらの温度上昇を抑制する。

【００６１】ここで、通風冷却効果を説明するために、
バイパス風量比率Ｑ’／Ｑを変化させた時のステータコ
イル６とロータバー１３の各部における温度上昇の変化
を図６に示す。

【００６２】図６に示すように、バイパス風量Ｑ’を全
体の風量Ｑの１５乃至４０％の範囲とした場合に、ロー
タバー１３（ロータ部）及びステータコイル６を全体に
バランス良く冷却することができる。

【００６３】本実施の形態では、バイパス風量比率Ｑ’
／Ｑを２０乃至３０％としているため、極めて良好な冷
却効果を得ることができる。

【００６４】以上のように、本実施の形態によれば、外
気取入口１６ａが鉛直略下方側に開口しているため、通
風濾過器内に水滴や鉄粉などの塵埃が入りにくい。ま
た、旋回風道１６ｂが少なくとも略半周にわたって延び
ているため、取入れられる外気は遠心力作用を長く受け
ることができ、塵埃の除去性能が向上する。結果とし
て、ロータ部、特に通風孔１４に塵埃Ｐが付着・堆積す
ることが防止され、回転電機１を長期非分解で運転する
ことが可能となる。

【００６５】また、本実施の形態によれば、導入風道１
６ｅが滑らかに湾曲すると共に断面が徐々に拡大するよ
うになっており、塵埃Ｐを除去された流入空気が円滑に
フレーム４内に案内されるため、塵埃の除去性能が向上
する。

【００６６】また、本実施の形態によれば、バイパス風
量比率Ｑ’／Ｑが２０乃至３０％であることにより、極
めて良好な冷却効果を得ることができる。

【００６７】さらに本実施の形態によれば、バイパス開
口２１近傍のステータコイル６及びロータバー１３を、
バイパス管路２０を通過した空気が冷却するため、より
高い冷却性能を得ることができる。

【００６８】次に、本発明の第２の実施の形態の回転電
機について図７及び図８を用いて説明する。図７は、電
車に取付けられた第２の実施の形態の回転動機の側面図
であり、図８は、図７の回転電機の通風濾過器部分の断
面図である。

【００６９】図７及び図８に示すように、本実施の形態
の回転電機３１は、フレーム３４及び通風濾過器２６の
形態が第１の実施の形態におけるフレーム４及び通風濾
過機１６と異なっている他は、図１乃至図６に示す第１
の実施の形態と同様の構成である。第２の実施の形態に
おいて、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一の
部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００７０】フレーム３４は、車軸箱７ｂ側の斜め側方
上部に、冷却空気入口１７ａとバイパス空気入口１７ｂ
とを有している。冷却空気入口１７ａとバイパス空気入
口１７ｂには、アダプタ３６が取付けられている。

【００７１】アダプタ３６は、図８に示すように、清浄
空気通路３６ｅとバイパス空気通路３６ｆとを有してお
り、清浄空気通路３６ｅの一端側は冷却空気入口１７ａ
と連通し、バイパス空気通路３６ｆの一端側はバイパス
空気入口１７ｂと連通し、清浄空気通路３６ｅの他端側
及びバイパス空気通路３６ｆの他端側は、共に側方を向
いている。

【００７２】図８に示すように、通風濾過器２６は、鉛
直略下方側に開口する外気取入口２６ａと、外気取入口
２６ａから略半周にわたって延びる略円弧状の旋回風道
２６ｂとを有している。旋回風道２６ｂは、上方に向か
って下方に戻る略円弧状である。

【００７３】旋回風道２６ｂの内周側終端部は、清浄空
気取入口２６ｃとして開口しており、導入風道２６ｅに
よってアダプタ３６の清浄空気通路３６ｅに接続されて
いる。一方、旋回風道１６ｂの外周側終端部は、集塵空
気取入口２６ｄとして開口しており、バイパス風道２６
ｆによってアダプタ３６のバイパス空気通路３６ｆに接
続されている。

【００７４】また、集塵空気取入口２６ｄの幅寸法は、
清浄空気取入口２６ｃの幅寸法に対して１／４乃至１／
３となっている。すなわち、集塵空気取入口２６ｄの断
面積は、清浄空気取入口２６ｃの断面積の１／４乃至１
／３となっている。

【００７５】また、バイパス風道２６ｆへ流れる空気の
量を、外気取入口２６ａから取り入れられる空気の量の
２０乃至３０％としている。

【００７６】導入風道２６ｅは、清浄空気取入口２６ｃ
から冷却空気入口１７ａに向かって、断面積が徐々に拡
大するような滑らかに湾曲した形状で構成されている。

【００７７】本実施の形態によれば、図７に示すよう
に、通風濾過器２６が車軸８４ａの上部の空間を利用し
て配置され得るため、各種装置を車体８１の下に設置す
る際のスペース上の自由度が増大する。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、外気取
入口が鉛直略下方側に開口しているため、通風濾過器内
に水滴や鉄粉などの塵埃が入りにくく、また旋回風道が
少なくとも略半周にわたって延びているため、取入れら
れる外気は遠心力作用を長く受けることができ、塵埃の
除去性能が向上する。

【００７９】結果として、ロータ部等に塵埃が付着・堆
積することが効果的に防止され、回転電機を長期非分解
で運転することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電車に取付けられた本発明による回転電機の第
１の実施の形態を示す側面図。

【図２】図１のII−II線断面図。

【図３】図１のIII−III線断面図。

【図４】図１の回転電機の通風濾過器部分の断面図。

【図５】図１の回転電機の通風濾過器部分の作用を示す
断面図。

【図６】通風冷却効果を説明する図。

【図７】電車に取付けられた本発明による回転電機の第
２の実施の形態を示す側面図。

【図８】図７の回転電機の通風濾過器部分の断面図。

【図９】電車に取付けられた従来の回転電機を示す側面
図。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図。

【図１１】図９のXI−XI線断面図。

【図１２】図９の回転電機の通風濾過器部分の断面図。

【符号の説明】

１、３１、５１ 回転電機 １ａ、１ｂ、５１ａ、５１ｂ 取付腕 ４，３４、５４ フレーム ５、５５ ステータ鉄心 ５ｅ 端部 ６、５６ ステータコイル ７ａ、７ｂ、５７ａ、５７ｂ 車軸箱 ９ａ、９ｂ、５９ａ、５９ｂ 軸受 １１、６１ ロータシャフト １２、６２ ロータ鉄心 １３、６３ ロータバー １４、６４ 通風孔 １５、６５ 排風ファン １６、２６、６６ 通風濾過器 １６ａ、２６ａ、６６ａ 外気取入口 １６ｂ、２６ｂ、６６ｂ 旋回風道 １６ｃ、２６ｃ、６６ｃ 清浄空気取入口 １６ｄ、２６ｄ、６６ｄ 集塵空気取入口 １６ｅ、２６ｅ、６６ｅ 導入風道 １６ｆ、２６ｆ、６６ｆ バイパス風道 １６ｇ、２６ｇ 仕切り板 １７ａ、６７ａ 冷却空気入口 １７ｂ、６７ｂ バイパス空気入口 １８、６８ 排風口 ２０、７０ バイパス管路 ２１、７１ バイパス開口 ３６ アダプタ ３６ｅ 清浄空気通路 ３６ｆ バイパス空気通路 ８１ 車体 ８２ 台車枠 ８４ 車輪 ８４ａ 車軸 ８５ レール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木 下 力 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 Ｆターム(参考） 5H609 BB02 BB12 BB18 PP02 PP06 PP07 PP09 QQ02 QQ12 QQ13 QQ16 RR03 RR16 RR20 RR24 RR27 RR32 RR37 RR40 RR43 RR44 RR67 RR73 SS03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却空気入口とバイパス空気入口と排風口
   とを有する通風冷却型回転電機のフレームに取付けるた
   めの通風濾過器であって、 鉛直略下方側に開口する外気取入口と、 外気取入口から少なくとも略半周にわたって延びる略円
   弧状の旋回風道と、 旋回風道の内周側終端部と回転電機のフレームの冷却空
   気入口とを接続する導入風道と、 旋回風道の外周側終端部と回転電機のフレームのバイパ
   ス空気入口とを接続するバイパス風道と、 を備えたことを特徴とする通風濾過器。
2. 【請求項２】導入風道は、旋回風道の内周側終端部から
   回転電機のフレームの冷却空気入口に向かって、断面積
   が徐々に拡大するような形状で構成されていることを特
   徴とする請求項１に記載の通風濾過器。
3. 【請求項３】バイパス風道に接続される旋回風道の外周
   側終端部の断面積が、導入風道に接続される旋回風道の
   内周側終端部の断面積の１／４乃至１／３であることを
   特徴とする請求項１または２に記載の通風濾過器。
4. 【請求項４】バイパス風道へ流れる空気の量が、外気取
   入口から取り入れられる空気の量の２０乃至３０％であ
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   通風濾過器。
5. 【請求項５】ロータ部と、 ロータ部を回転自在に収納し、冷却空気入口とバイパス
   空気入口と排風口とを有するフレームと、 フレームに取付けられた請求項１乃至請求項４のいずれ
   かに記載の通風濾過器と、を備えたことを特徴とする通
   風冷却型回転電機。
6. 【請求項６】フレームの内壁にステータ鉄心が固定さ
   れ、 冷却空気入口及びバイパス空気入口は、ステータ鉄心の
   一側に設けられ、 バイパス空気入口からステータ鉄心の他側端部近傍まで
   バイパス管路が設けられていることを特徴とする請求項
   ５に記載の通風冷却型回転電機。