JP2000308310A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】界磁巻線や電機子巻線の温度上昇を抑えること
のできる回転電機を得ること。 【解決手段】回転子17Ａの回転子鉄心８Ａの外周に対し
て、螺旋状の溝12Ａを形成する。この溝12Ａは、断面形
状としてＶ字状でもよいが、回転子17Ａの回転方向に食
い込んだ楔状の溝としてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図10は、従来の巻線形の全閉外扇形同期
電動機の一例を示す半断面図である。図10において、電
動機の外枠23の上部には、風胴24が載置され、この風胴
24の内部には、外枠23の上方に対して複数本の放熱管で
構成される熱交換器５が組み込まれている。

【０００３】外枠23の軸心には、回転子軸３が貫設さ
れ、外枠23の両側に設けられた軸受19Ａ，19Ｂを介して
両側を支持されている。回転子軸３の図10において右端
は、風胴24の右端の下部を貫通し、端部には外扇４が圧
入されている。

【０００４】回転子軸３の中央部には、回転子鉄心８Ｅ
が圧入され、この回転子鉄心８Ｅの外周側に対して軸方
向に形成された各スロットには、界磁巻線１があらかじ
め挿入されている。

【０００５】回転子鉄心８Ｅの両側には、内扇６が回転
子軸３に圧入されている。外枠23の内周には、固定子鉄
心７Ａが固定され、この固定子鉄心７Ａは、所定の厚さ
に重ねられた鉄心抜板の間に挿入された図示しない複数
の間隔片によって、複数の放射状の通風ダクト９を形成
している。

【０００６】固定子鉄心７Ａには、内周に形成されたス
ロットに対して電機子巻線２が挿入され、この電機子巻
線２の両端のコイルエンド部は、固定子鉄心７Ａの両端
から突き出ている。

【０００７】このように構成された巻線形の全閉外扇形
同期電動機においては、回転子軸３の回転に伴って回転
する外扇４によって、風胴24の右端から吐出された冷却
空気は、矢印11Ａに示すように熱交換器５に送り込ま
れ、この熱交換器５の左端から矢印11Ｂに示すように外
部に放出される。

【０００８】一方、回転子軸３とともに回転する内扇６
と回転子鉄心８Ｅの遠心力によって、内部の冷却空気は
回転子鉄心８Ｅの外周と固定子鉄心７Ａの内周との間に
形成された空隙16に送り込まれ、この空隙16から固定子
鉄心７Ｅの通風ダクト９を経て、外枠23に形成された通
風口から熱交換器５の放熱管の内部に送り込まれる。

【０００９】この放熱管に送り込まれら冷却空気は、矢
印10Ｇに示すように熱交換器５の両側から外枠23の内部
に環流し、再び内扇６に吸入され空隙16に送り込まれて
前述した経路で環流する。

【００１０】このように環流する冷却空気によって、界
磁巻線１と電機子巻線２並びにこれらが挿入された回転
子鉄心８Ｅと固定子鉄心７Ａは冷却され、これらの巻線
と鉄心を絶縁する絶縁樹脂の特性を長期に亘って維持し
ている。

【００１１】さらに、全閉形とし熱交換器５で冷却した
冷却空気を内扇６で循環させることで、外気の侵入を防
ぎ、この外気に混入する塵埃の内部への侵入を防いで、
内部の巻線と鉄心間の沿面絶縁特性の低下を防いでい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された回転電機においては、固定子鉄心７Ａの内周
と回転子鉄心８Ｅの外周との間に形成する空隙16が狭い
ので、この空隙16を通過する冷却空気の通風抵抗が高
く、それだけ熱交換器５を介して内部を環流する冷却空
気の風量が少なくなる。

【００１３】その結果、界磁巻線１や電機子巻線２の冷
却効果が下がり、これらの巻線から発生する熱で絶縁樹
脂の温度も上がり、この絶縁樹脂の絶縁特性が低下する
おそれがあるだけでなく、この回転電機に要求される小
形化や高出力化の要請に応えられない。そこで、本発明
の目的は、界磁巻線や電機子巻線の温度上昇を抑えるこ
とのできる回転電機を得ることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、固定子鉄心の円周に形成されたスロットに固定子巻
線が挿入され、回転子鉄心の外周に形成されたスロット
に回転子巻線が挿入された回転電機において、固定子鉄
心の内周又は回転子鉄心の外周に、螺旋状の溝を形成し
たことを特徴とする。

【００１５】請求項２に対応する発明は、固定子鉄心の
円周に形成されたスロットに固定子巻線が挿入され、回
転子鉄心の外周に形成されたスロットに回転子巻線が挿
入された回転電機において、固定子鉄心の内周又は回転
子鉄心の外周に、螺旋状の凸部を形成したことを特徴と
する。

【００１６】請求項３に対応する発明は、固定子鉄心の
内周又は回転子鉄心の外周に形成した溝の断面形状をＶ
字状としたことを特徴とする。

【００１７】請求項４に対応する発明は、固定子鉄心の
内周又は回転子鉄心の外周に形成した凸部の断面形状を
逆Ｖ字状としたことを特徴とする。

【００１８】請求項５に対応する発明は、固定子鉄心の
内周又は回転子鉄心の外周に形成した溝の断面形状を回
転子鉄心の回転方向に食い込んだ楔状としたことを特徴
とする。

【００１９】請求項６に対応する発明は、固定子鉄心の
内周又は回転子鉄心の外周に形成した凸部の断面形状を
回転子鉄心の回転方向に傾斜した楔状としたことを特徴
とする。

【００２０】請求項７に対応する発明は、回転子の軸心
の回転子軸の両側に、回転子鉄心の外周と固定子鉄心の
内周の間の空隙から固定子鉄心の通風ダクトに冷却空気
を導く内扇を設けたことを特徴とする。

【００２１】請求項８に対応する発明は、固定子鉄心の
軸心の回転子軸の両側に、固定子鉄心の通風ダクトから
固定子鉄心の内周と回転子鉄心の外周の間に流入した冷
却空気を吸入する内扇を設けたことを特徴とする。

【００２２】請求項９に対応する発明は、通風ダクト
に、この通風ダクトから空隙に流入する冷却空気を回転
子鉄心の外周の溝に導く間隙板を挿入したことを特徴と
する。請求項10に対応する発明は、回転子鉄心の外周に
形成した溝部又は凸部を、回転子鉄心の軸方向の中央部
から片側と他側に逆向きに対称的に形成したことを特徴
とする。請求項11に対応する発明は、固定子鉄心の上部
に熱交換器を設けたことを特徴とする。

【００２３】このような手段によって、請求項１及び請
求項３並びに請求項５に対応する発明では、回転子鉄心
の外周と固定子鉄心の内周の間の空隙に流入する冷却空
気の一部を溝に導いて、回転子鉄心の外周を冷却する。

【００２４】請求項２及び請求項４並びに請求項６に対
応する発明では、回転子鉄心の外周と固定子鉄心の内周
の間に凸部で形成された螺旋状の流路に冷却空気を流
す。請求項７に対応する発明では、回転子鉄心の外周と
固定子鉄心の内周の間の空隙を流れる冷却空気を内扇に
よって供給する。

【００２５】請求項８に対応する発明では、固定子鉄心
の通風ダクトから空隙に流入する冷却空気を内扇によっ
て吸入する。請求項９に対応する発明では、通風ダクト
から回転子鉄心の溝に流入する冷却空気を間隔板で案内
する。請求項10に対応する発明では、空隙を軸方向に流
れる冷却空気の流速を加速させる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の回転電機の一実施
形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の回転
電機の第１の実施形態を示す部分拡大斜視図で、従来の
技術で示した図10の回転電機に組み込まれた回転子に対
応し、請求項１及び請求項３に対応する図である。

【００２７】図１において、従来の技術で示した図10の
回転子と異なるところは、回転子鉄心８Ａの外周に対し
て、溝12Ａを螺旋状に形成したことで、他の固定子など
は図10と同一であり、図示を省略している。

【００２８】すなわち、図１で示した回転子17Ａには、
回転子鉄心８Ａの外周に対して断面がＶ字状の溝12Ａが
螺旋状に形成されている。図３は、図１の“Ａ”部を軸
心と平行に切断した拡大断面図を示し、回転子の外周の
固定子鉄心７Ａも示している。

【００２９】このような螺旋状の溝12Ａが回転子の外周
に形成された回転電機においては、矢印２１Ａに示すよ
うに回転する回転子の回転に伴って溝12Ａの端部から流
入した冷却空気は、矢印10Ａに示すように螺旋状の溝12
Ａに沿って軸方向に螺旋状に貫流する。

【００３０】したがって、回転子と固定子との間に空隙
を通過する冷却空気の風量と回転子の表面の冷却空気の
接触面積を増やすことができるので、回転子巻線と固定
子巻線の冷却効果を上げることができ、これらの巻線と
鉄心との間を絶縁する絶縁樹脂の耐電圧特性の低下を防
ぐことができ、回転電機の寿命を延ばすことができる。

【００３１】図２は、本発明の回転電機の第２の実施形
態を示す部分拡大斜視図で、第１の実施形態で示した図
１に対応し、図１と同様に請求項１及び請求項３に対応
する図である。

【００３２】図２において、第１の実施形態で示した図
１と異なるところは、固定子の内周に対して螺旋状の溝
を形成したことで、他は、従来の技術で示した図10と同
一である。すなわち、固定子鉄心７Ｂの内周には、この
図２のＢ部の拡大断面図を示す図３（ｂ）に示すよう
に、Ｖ字状の溝12Ｂが螺旋状に形成されている。

【００３３】このような螺旋状の溝12Ｂが固定子鉄心７
Ｂの内周に形成された回転電機においては、矢印21Ｂに
示すように回転する回転子の回転に伴って溝12Ｂの端部
から流入した冷却空気は、矢印10Ｂに示すように螺旋状
の溝12Ｂに沿って軸方向に貫流する。

【００３４】したがって、回転子と固定子の間の空隙を
通過する冷却空気の風量と固定子の内周の冷却空気の接
触面積を増やすことができるので、回転子巻線と固定子
巻線の冷却効果を上げることができ、これらの巻線と鉄
心との間を絶縁する絶縁樹脂の耐電圧特性の低下を防ぐ
ことができ、回転電機の寿命を延ばすことができる。

【００３５】図４（ａ）は、本発明の回転電機の第３の
実施形態を示す部分拡大断面図で、第１の実施形態で示
した図１及び図３（ａ）に対応し、特に請求項５に対応
する図である。

【００３６】図４（ａ）において、第１の実施形態で示
した図１及び図３（ａ）と異なるところは、回転子の内
周に対して形成した螺旋状の溝の断面形状で、他は、前
述した実施形態で示した図１及び図３（ａ）と同一であ
る。

【００３７】すなわち、回転子鉄心８Ｃの外周には、矢
印21Ｃに示す方向に回転する回転子８Ｃの回転方向と逆
向きに楔状に食い込んだ鋭角の溝12Ｃが螺旋状に形成さ
れている。

【００３８】このような螺旋状の溝12Ｃが回転子鉄心８
Ｃの外周に形成された回転電機においては、矢印21Ｃに
示すように回転する回転子の回転に伴って溝12Ｃの端部
から流入した冷却空気は、矢印10Ｃに示すように螺旋状
の溝12Ｃに沿って軸方向に貫流する。

【００３９】しかも、矢印21Ｃに示す方向に回転する回
転子によって、溝12Ｃには、空隙16を流れる冷却空気も
流入し、溝12Ｃの底部の圧力の上昇で、この底部を流れ
る冷却空気の流速が上昇する。

【００４０】したがって、回転子と固定子の間の空隙を
通過する冷却空気の風量及び流速と回転子の外周の冷却
空気の接触面積を増やすことができるので、回転子巻線
と固定子巻線の冷却効果を上げることができ、これらの
巻線と鉄心との間を絶縁する絶縁樹脂の耐電圧特性の低
下を防ぐことができ、回転電機の寿命を延ばすことがで
きる。

【００４１】図４（ｂ）は、本発明の回転電機の第４の
実施形態を示す部分拡大断面図で、第２の実施形態で示
した図２及び図３（ｂ）に対応し、図４（ａ）と同様に
特に請求項５に対応する図である。

【００４２】図４（ｂ）において、第２の実施形態で示
した図２及び図３（ｂ）と異なるところは、固定子の内
周に対して形成した螺旋状の溝の形状で、他は、図２及
び図３（ｂ）と同一である。すなわち、固定子鉄心７Ｃ
の内周には、矢印21Ｄの方向に回転する回転子鉄心８Ｂ
の方向に楔状に食い込んだＶ字状の溝12Ｄが螺旋状に形
成されている。

【００４３】このような螺旋状の溝12Ｄが固定子鉄心７
Ｃの内周に形成された回転電機においては、回転子の回
転に伴って溝12Ｄの端部から流入した冷却空気は、矢印
10Ｄに示すように螺旋状の溝12Ｄに沿って軸方向に貫流
する。

【００４４】しかも、矢印21Ｄに示す方向に回転する回
転子によって、溝12Ｄには、空隙16を流れる冷却空気も
流入し、溝12Ｄの底部の圧力の上昇で、この底部を流れ
る冷却空気の流速が上昇する。

【００４５】したがって、回転子と固定子の間の空隙を
通過する冷却空気の風量及び流速と固定子の内周の冷却
空気の接触面積を増やすことができるので、回転子巻線
と固定子巻線の冷却効果を上げることができ、これらの
巻線と鉄心との間を絶縁する絶縁樹脂の耐電圧特性の低
下を防ぐことができ、回転電機の寿命を延ばすことがで
きる。

【００４６】図５（ａ）は、本発明の回転電機の第５の
実施形態を示す部分拡大断面図で、前述した実施形態で
示した図３（ａ）及び図４（ａ）に対応し、請求項２及
び請求項４に対応する図である。

【００４７】図５（ａ）において、前述した実施形態で
示した図３（ａ）及び図４（ａ）と異なるところは、回
転子外周に対して螺旋状の凸部を形成したことで、他
は、図３（ａ）及び図４（ａ）で示した実施形態と同一
である。すなわち、回転子鉄心８Ｄの外周には、図３
（ａ）で示した回転子鉄心８Ａとは逆に、Ｖ字状の凸部
13Ａが螺旋状に形成されている。

【００４８】このような螺旋状の凸部13Ａが回転子鉄心
８Ｄの外周に形成された回転電機においては、矢印21Ｅ
に示すように回転する回転子の回転に伴って隣接した凸
部13Ａの間に流入した冷却空気は、矢印10Ｅに示すよう
に螺旋状の凸部13Ａの間を軸方向に貫流する。

【００４９】したがって、回転子と固定子の間の空隙を
通過する冷却空気の風量と回転子の外周の冷却空気の接
触面積を増やすことができるので、回転子巻線と固定子
巻線の冷却効果を上げることができ、これらの巻線と鉄
心との間を絶縁する絶縁樹脂の耐電圧特性の低下を防ぐ
ことができ、回転電機の寿命を延ばすことができる。

【００５０】図５（ｂ）は、本発明の回転電機の第６の
実施形態を示す部分拡大断面図で、前述した実施形態で
示した図３（ｂ）及び図４（ｂ）に対応し、図５（ａ）
と同様に請求項２及び請求項４に対応する図である。

【００５１】図５（ｂ）において、前述した実施形態で
示した図３（ｂ）及び図４（ｂ）と異なるところは、固
定子の内周に対して螺旋状の凸部を形成したことで、他
は、図３（ｂ）及び図４（ｂ）と同一である。すなわ
ち、固定子鉄心７Ｄの内周には、図５（ａ）で示した回
転子鉄心８Ｄの外周に形成した凸部13Ａと同形状の凸部
13Ｂが螺旋状に形成されている。

【００５２】このような螺旋状の凸部13Ｂが固定子鉄心
７Ｄの内周に形成された回転電機においては、矢印21Ｆ
に示すように回転する回転子の回転に伴って凸部13Ｂの
端部から流入した冷却空気の大部分は、矢印10Ｆに示す
ように螺旋状の凸部13Ｂの間を軸方向に貫流する。

【００５３】したがって、回転子と固定子の間の空隙を
通過する冷却空気の風量と固定子の内周の冷却空気の接
触面積を増やすことができるので、回転子巻線と固定子
巻線の冷却効果を上げることができ、これらの巻線と鉄
心との間を絶縁する絶縁樹脂の耐電圧特性の低下を防ぐ
ことができ、回転電機の寿命を延ばすことができる。

【００５４】図６（ａ）は、本発明の回転電機の第７の
実施形態を示す部分拡大断面図で、前述した実施形態で
示した図３（ａ），図４（ａ）及び図５（ａ）に対応
し、特に請求項６に対応する図である。

【００５５】図６（ａ）において、特に前述した実施形
態で示した図５（ａ）と異なるところは、回転子の外周
に対して螺旋状に形成した凸部の断面形状で、他は、前
述した図５（ａ）と同一である。すなわち、回転子鉄心
８Ｅの外周に対して螺旋状に形成した凸部13Ｃは、矢印
21Ｇに示すように回転する回転子の方向に楔状に突き出
ている。

【００５６】このような螺旋状の凸部13Ｃが回転子鉄心
８Ｅの外周に形成された回転電機においては、矢印21Ｇ
に示すように回転する回転子の回転に伴って凸部13Ｃの
端部の間から流入した冷却空気は、矢印10Ｇに示すよう
に螺旋状の凸部13Ｃの間を軸方向に貫流する。

【００５７】しかも、矢印21Ｇに示す方向に回転する回
転子によって、凸部13Ｃの基部の鋭角部19Ａには、空隙
16を流れる冷却空気が流入し、この鋭角部19Ａの頂部の
圧力が増え流速が増える。

【００５８】したがって、回転子と固定子の間の空隙を
通過する冷却空気の風量と回転子の外周の冷却空気の接
触面積を増やすことができるので、回転子巻線と固定子
巻線の冷却効果を上げることができ、これらの巻線と鉄
心との間を絶縁する絶縁樹脂の耐電圧特性の低下を防ぐ
ことができ、回転電機の寿命を延ばすことができる。

【００５９】図６（ｂ）は、本発明の回転電機の第８の
実施形態を示す部分拡大断面図で、前述した実施形態で
示した図３（ｂ），図４（ｂ）及び図５（ｂ）に対応
し、図６（ａ）と同様に請求項６に対応する図である。

【００６０】図６（ｂ）において、前述した実施形態で
示した図３（ｂ），図４（ｂ）及び図５（ｂ）と異なる
ところは、固定子の内周に対して形成した螺旋状の凸部
の断面形状で、他は、前述した図３（ｂ），図４（ｂ）
及び図５（ｂ）と同一である。すなわち、固定子鉄心７
Ｅの内周には、図４（ｂ）で示した固定子鉄心７Ｃとは
逆に、楔状の凸部13Ｄが螺旋状に形成されている。

【００６１】このような螺旋状の凸部13Ｄが固定子鉄心
７Ｅの内周に形成された回転電機においては、矢印21Ｈ
に示すように回転する回転子の回転に伴って凸部13Ｄの
端部から流入した冷却空気は、矢印10Ｈに示すように螺
旋状の凸部13Ｄの間を軸方向に貫流する。しかも、矢印
21Ｈに示すように回転する回転子によって、凸部13Ｄの
基部の鋭角部19Ｂに流入した冷却空気は、圧力が増えて
流速が上がる。

【００６２】したがって、回転子と固定子の間の空隙を
通過する冷却空気の風量と回転子の外周の冷却空気の接
触面積を増やすことができるので、回転子巻線と固定子
巻線の冷却効果を上げることができ、これらの巻線と鉄
心との間を絶縁する絶縁樹脂の耐電圧特性の低下を防ぐ
ことができ、回転電機の寿命を延ばすことができる。

【００６３】図７は、本発明の回転電機の第９の実施形
態を示す部分拡大断面図で、従来の技術で示した図10に
対応し、請求項10に対応する図である。図７は、発電機
の場合に固定子側から回転子側に冷却空気が流れる場合
を示す。

【００６４】図７において、回転子鉄心８Ｆの外周に
は、左側に傾斜して楔状に食い込んだ螺旋状の溝12Ｅが
回転子鉄心８Ｆの中央部から左側に形成され、この溝12
Ｅと対称的に右側に傾斜して楔状に食い込んだ螺旋状の
溝12Ｆが回転子鉄心８Ｆの中央部から右側に形成してい
る。

【００６５】このような溝12Ｅ，12Ｆが回転子鉄心８Ｆ
の外周に形成された回転電機においては、通風ダクト９
から空隙16に流入する冷却空気の一部は、矢印21Ｊで示
す方向に回転する回転子の螺旋状の溝12Ｅ，12Ｆに従っ
て軸方向に流れる。

【００６６】したがって、回転子の外周と固定子との間
に形成された空隙16を流れる冷却空気の風量と回転子の
外周の接触面積を増やすことができるので、回転子巻線
と固定子巻線の冷却効果を上げることができる。

【００６７】図８は、本発明の回転電機の第10の実施形
態を示す部分拡大断面図で、前述した図７に対応し、請
求項９に対応する図である。図８において、図７と異な
るところは、固定子鉄心７Ｆに形成された通風ダクト９
の間に円板状の間隔板22を挿入し、この間隔板22の内周
を螺旋状の溝12Ｅの方向に折り曲げたことで、他は図７
と同一である。

【００６８】このように構成された回転電機において
は、通風ダクト９から空隙16に流入する冷却空気を間隔
板22の折り曲げ部によって、矢印21Ｋに示すように回転
する回転子の溝12Ｅに導くことができるので、この溝12
Ｅに流入する冷却空気の流量を増やすことができ、特に
回転子巻線の冷却効果を上げることができる。

【００６９】図９は、本発明の回転電機の第11の実施形
態を示す部分拡大図で、請求項10に対応する図である。
図９においては、回転子８Ｇの外周には、中央部から左
側に対して図３で示した溝12Ａと同一断面形状の溝12Ｇ
が形成され、中央部から右側に対しても同一断面形状の
溝12Ｈが逆向きに形成されている。

【００７０】このような溝12Ｇ，12Ｈが逆向きに且つ対
称的に回転子に形成された回転電機においては、矢印21
Ｌに示すように回転する回転子に従い、通風ダクト９か
ら流入した冷却空気を螺旋状の溝12Ｇ，12Ｌに沿って軸
方向の両側に流出されることができる。

【００７１】なお、溝12Ｇ，12Ｈの断面形状は、図３で
示したＶ字状の溝12Ａでなくてもよく、図４（ａ）で示
した溝12Ｃでもよく、溝でなくて図５（ａ）で示した凸
部13Ａでもよい。

【００７２】さらに、これらの溝や凸部は、回転子側で
なくて固定子側に対して、図３（ｂ），図４（ｂ）及び
図５（ｂ）に示すような溝12Ｂ，12Ｄ又は凸部13Ｂでも
よい。

【００７３】

【発明の効果】以上、請求項１に対応する発明によれ
ば、固定子鉄心の円周に形成されたスロットに固定子巻
線が挿入され、回転子鉄心の外周に形成されたスロット
に回転子巻線が挿入された回転電機において、固定子鉄
心の内周又は回転子鉄心の外周に、螺旋状の溝を形成す
ることで、回転子鉄心の外周と固定子鉄心の内周の間の
空隙に流入する冷却空気の一部を溝に導いて、回転子鉄
心の外周を冷却したので、界磁巻線や電機子巻線の温度
上昇を抑えることのできる回転電機を得ることができ
る。

【００７４】請求項２に対応する発明によれば、固定子
鉄心の円周に形成されたスロットに固定子巻線が挿入さ
れ、回転子鉄心の外周に形成されたスロットに回転子巻
線が挿入された回転電機において、固定子鉄心の内周又
は回転子鉄心の外周に、螺旋状の凸部を形成すること
で、回転子鉄心の外周と固定子鉄心の内周の間に凸部で
形成された螺旋状の流路に冷却空気を流したので、界磁
巻線や電機子巻線の温度上昇を抑えることのできる回転
電機を得ることができる。

【００７５】請求項３に対応する発明によれば、固定子
鉄心の内周又は回転子鉄心の外周に形成した溝の断面形
状をＶ字状とすることで、回転子鉄心の外周と固定子鉄
心の内周の間の空隙に流入する冷却空気の一部をＶ字状
の溝に導いて、回転子鉄心の外周を冷却したので、界磁
巻線や電機子巻線の温度上昇を抑えることのできる回転
電機を得ることができる。

【００７６】請求項４に対応する発明によれば、固定子
鉄心の内周又は回転子鉄心の外周に形成した凸部の断面
形状を逆Ｖ字状とすることで、回転子鉄心の外周と固定
子鉄心の内周の間に凸部で形成された螺旋状の流路に冷
却空気を流したので、界磁巻線や電機子巻線の温度上昇
を抑えることのできる回転電機を得ることができる。

【００７７】請求項５に対応する発明によれば、固定子
鉄心の内周又は回転子鉄心の外周に形成した溝の断面形
状を回転子鉄心の回転方向に食い込んだ楔状とすること
で、回転子鉄心の外周と固定子鉄心の内周の間の空隙に
流入する冷却空気の一部を楔状の溝に導いて、回転子鉄
心の外周を冷却したので、界磁巻線や電機子巻線の温度
上昇を抑えることのできる回転電機を得ることができ
る。

【００７８】請求項６に対応する発明によれば、固定子
鉄心の内周又は回転子鉄心の外周に形成した凸部の断面
形状を回転子鉄心の回転方向に傾斜した楔状とすること
で、回転子鉄心の外周と固定子鉄心の内周の間の楔状の
凸部の間に形成された螺旋状の流路に冷却空気を流した
ので、界磁巻線や電機子巻線の温度上昇を抑えることの
できる回転電機を得ることができる。

【００７９】請求項７に対応する発明によれば、回転子
の軸心の回転子軸の両側に、回転子鉄心の外周と固定子
鉄心の内周の間の空隙から固定子鉄心の通風ダクトに冷
却空気を導く内扇を設けることで、回転子鉄心の外周と
固定子鉄心の内周の間の空隙を流れる冷却空気を内扇に
よって供給したので、界磁巻線や電機子巻線の温度上昇
を抑えることのできる回転電機を得ることができる。

【００８０】請求項８に対応する発明によれば、固定子
鉄心の軸心の回転子軸の両側に、固定子鉄心の通風ダク
トから固定子鉄心の内周と回転子鉄心の外周の間に流入
した冷却空気を吸入する内扇を設けることで、固定子鉄
心の通風ダクトから空隙に流入する冷却空気を内扇によ
って吸入したので、界磁巻線や電機子巻線の温度上昇を
抑えることのできる回転電機を得ることができる。

【００８１】請求項９に対応する発明によれば、通風ダ
クトに、この通風ダクトから空隙に流入する冷却空気を
回転子鉄心の外周の溝に導く間隙板を挿入することで、
通風ダクトから回転子鉄心の溝に流入する冷却空気を間
隔板で案内したので、界磁巻線や電機子巻線の温度上昇
を抑えることのできる回転電機を得ることができる。

【００８２】請求項10に対応する発明によれば、回転子
鉄心の外周に形成した溝部又は凸部を、回転子鉄心の軸
方向の中央部から片側と他側に逆向きに対称的に形成す
ることで、空隙を軸方向に流れる冷却空気の流速を加速
させたので、界磁巻線や電機子巻線の温度上昇を抑える
ことのできる回転電機を得ることができる。

【００８３】請求項11に対応する発明によれば、固定子
鉄心の上部に熱交換器を設けることで、回転子鉄心の外
周と固定子鉄心の内周の間の空隙を流れる冷却空気を冷
却したので、界磁巻線や電機子巻線の温度上昇を抑える
ことのできる回転電機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転電機の第１の実施形態を示す部分
斜視図。

【図２】本発明の回転電機の第２の実施形態を示す部分
斜視図。

【図３】（ａ）は、図１のＡ部の拡大断面図、（ｂ）
は、図２のＢ部の拡大断面図。

【図４】（ａ）は、本発明の回転電機第３の実施形態を
示す部分拡大断面図、（ｂ）は、本発明の回転電機の第
４の実施形態を示す部分拡大断面図。

【図５】（ａ）は、本発明の回転電機第５の実施形態を
示す部分拡大断面図、（ｂ）は、本発明の回転電機の第
６の実施形態を示す部分拡大断面図。

【図６】（ａ）は、本発明の回転電機第７の実施形態を
示す部分拡大断面図、（ｂ）は、本発明の回転電機の第
８の実施形態を示す部分拡大断面図。

【図７】本発明の回転電機の第９の実施形態を示す部分
拡大断面図。

【図８】本発明の回転電機の第10の実施形態を示す部分
拡大断面図。

【図９】本発明の回転電機の第11の実施形態を示す部分
拡大断面図。

【図１０】従来の回転電機の一例を示す半断面図。

【符号の説明】

１…界磁巻線、２…電機子巻線、３…回転軸、４…外
扇、５…熱交換器、６…内扇、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７
Ｄ，７Ｅ，７Ｆ…固定子鉄心、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８
Ｄ，８Ｅ…回転子鉄心、９…通風ダクト、10Ａ，10Ｂ，
10Ｃ，10Ｄ，10Ｅ，10Ｆ，10Ｇ，11Ａ，11Ｂ…冷却空気
の流れを示す矢印、12Ａ，12Ｂ，12Ｃ，12Ｄ，19Ａ，19
Ｂ…溝、13Ａ，13Ｂ，13Ｃ，13Ｄ…凸部、14，15…スロ
ット、16…空隙、17Ａ…回転子、18Ａ…固定子、19Ａ，
19Ｂ…軸受、21…回転子の回転方向を示す矢印、22…間
隔片、23…外枠、24…風胴。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳増 正 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 三嶋 直輝 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 塩田 和則 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 5H609 BB03 BB19 PP02 PP06 PP07 PP09 QQ02 QQ09 QQ12 QQ13 QQ17 RR03 RR11 RR22 RR27 RR32 RR33 RR36 RR37 RR40 RR42 RR43 RR44 RR52 RR67 RR69 RR73

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子鉄心の円周に形成されたスロット
   に固定子巻線が挿入され、回転子鉄心の外周に形成され
   たスロットに回転子巻線が挿入された回転電機におい
   て、前記固定子鉄心の内周又は前記回転子鉄心の外周
   に、螺旋状の溝を形成したことを特徴とする回転電機。
2. 【請求項２】 固定子鉄心の円周に形成されたスロット
   に固定子巻線が挿入され、回転子鉄心の外周に形成され
   たスロットに回転子巻線が挿入された回転電機におい
   て、前記固定子鉄心の内周又は前記回転子鉄心の外周
   に、螺旋状の凸部を形成したことを特徴とする回転電
   機。
3. 【請求項３】 前記固定子鉄心の内周又は前記回転子鉄
   心の外周に形成した前記溝の断面形状をＶ字状としたこ
   とを特徴とする請求項１記載の回転電機。
4. 【請求項４】 前記固定子鉄心の内周又は前記回転子鉄
   心の外周に形成した前記凸部の断面形状を逆Ｖ字状とし
   たことを特徴とする請求項２記載の回転電機。
5. 【請求項５】 前記固定子鉄心の内周又は前記回転子鉄
   心の外周に形成した前記溝の断面形状を前記回転子鉄心
   の回転方向に食い込んだ楔状としたことを特徴とする請
   求項１記載の回転電機。
6. 【請求項６】 前記固定子鉄心の内周又は前記回転子鉄
   心の外周に形成した前記凸部の断面形状を前記回転子鉄
   心の回転方向に傾斜した楔状としたことを特徴とする請
   求項２又は請求項４記載の回転電機。
7. 【請求項７】 前記回転子の軸心の回転子軸の両側に、
   前記回転子鉄心の外周と前記固定子鉄心の内周の間の空
   隙から前記固定子鉄心の通風ダクトに冷却空気を導く内
   扇を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
   ずれかに記載の回転電機。
8. 【請求項８】 前記固定子鉄心の軸心の回転子軸の両側
   に、前記固定子鉄心の通風ダクトから前記固定子鉄心の
   内周と前記回転子鉄心の外周の間に流入した冷却空気を
   吸入する内扇を設けたことを特徴とする請求項１乃至請
   求項７のいずれかに記載の回転電機。
9. 【請求項９】 前記通風ダクトに、この通風ダクトから
   前記空隙に流入する冷却空気を前記回転子鉄心の外周の
   溝に導く間隙板を挿入したことを特徴とする請求項８記
   載の回転電機。
10. 【請求項１０】 前記回転子鉄心の外周に形成した前記
    溝部又は前記凸部を、前記回転子鉄心の軸方向の中央部
    から片側と他側に逆向きに対称的に形成したことを特徴
    とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の回転電
    機。
11. 【請求項１１】 前記固定子鉄心の上部に熱交換器を設
    けたことを特徴とする請求項１乃至請求項10のいずれか
    に記載の回転電機。