JP2005143268A - Rotary electric machine - Google Patents

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Yutaka Yokoi
豊 横井
Miyo Mochizuki
美代 望月
Yosuke Taniguchi
洋介 谷口
Kanshin Kashiwabara
寛親 柏原
Yukio Inaguma
幸雄 稲熊
Toshifumi Arakawa
俊史 荒川
Shin Tajima
伸 田島
Takeshi Hattori
毅 服部
Satoru Matsushima
悟 松島
Hideo Nakai
英雄 中井
Hiroki Otani
裕樹 大谷
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  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine in which a size reduction and a high performance are realized by improving a cooling method. <P>SOLUTION: In the rotary electric machine, assuring of a magnetic path by the deflection of a magnetic flux line 35 and enlarging of a region 36 which can be cooled, are realized by forming a stator core 33 of a dust core material and adding a collar-like additional region 33a to this stator core 33. The reason why such a constitution is formed is because since a loss heat is generated in response to a magnetic flux in the stator core 33 and simultaneously the heat is added as the current loss of the stator coil 34 itself at the place where the magnetic flux in the stator core 33 is generated around a stator coil 34 from the stator to the magnet of a rotor, it is desired to set a refrigerant channel 36 in the region which surrounds the magnetic flux in the stator core 33. In other words, the stator core 33 is suitable to have the refrigerant channel 36 in the interior or the front surface of the stator core of the region which is not interfered with the dense part the magnetic flux line 35 generated with the stator coil 34, and passing through the interior of the stator core 33. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回転電機、特に、固定子を液体冷媒によって直接冷却することを特徴とする回転電機の改良に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to an improvement of a rotating electrical machine characterized in that a stator is directly cooled by a liquid refrigerant.

回転電機の小型化・高性能化を実現するには、熱負荷の増大に対応する技術が必要である。特に、電気自動車やハイブリッド車の実用化が行われている現在、回転電機のさらなる小型化・高性能化が求められている。   In order to reduce the size and increase the performance of a rotating electrical machine, technology that can cope with an increase in thermal load is required. In particular, as electric vehicles and hybrid vehicles are being put into practical use, further downsizing and higher performance of rotating electric machines are required.

回転電機の発熱は、固定子内の鉄心とコイル(あるいは磁石)、回転子内の磁石(あるいは鉄心とコイル)のように、構成要素の磁束発生領域で発生する。固定子(あるいは回転子)内でコイルを巻回される鉄心は発熱量が大きく、回転数依存性がコイルより大きいことから高回転化に伴い発熱密度も増大する。さらに、鉄心にはコイル発熱も加わるため、コイル近傍の鉄心は冷却の必要性が大きい。   Heat generated by the rotating electrical machine is generated in the magnetic flux generation region of the constituent elements such as the iron core and coil (or magnet) in the stator and the magnet (or iron core and coil) in the rotor. The iron core around which the coil is wound in the stator (or the rotor) generates a large amount of heat, and its rotation speed dependency is larger than that of the coil. Furthermore, since coil heating is also applied to the iron core, the iron core in the vicinity of the coil is highly required to be cooled.

例えば、回転電機の発熱密度は、(1)汎用モータで0.1W/cm3以下であり、(2)小型・高負荷モータから0.2〜0.6W/cm3へ増大し、(3)高回転化を図ったモータでは1〜10W/cm3にも推移する。(1)で示した汎用モータでは現状実用化されている空冷方式を適当とするが、(2),(3)に至っては液体による冷却方式を取らざるを得ない。 For example, the heat generation density of a rotating electrical machine is (1) 0.1 W / cm 3 or less for a general-purpose motor, (2) increases from 0.2 to 0.6 W / cm 3 from a small and high load motor, (3 ) Motors with high rotation speeds also change to 1-10 W / cm 3 . For the general-purpose motor shown in (1), the air-cooling method currently in practical use is appropriate, but in order to reach (2) and (3), a cooling method using liquid is unavoidable.

従来から、モータに代表される回転電機の液体冷媒による固定子冷却については、いくつかの技術が開示されている。これらのモータは同軸円筒状のラジアル型モータを対象とし、固定子内に冷媒流路が設けられている。下記特許文献1に記載されているモータでは、固定子のヨーク部において軸に沿った冷媒流路を設定している。しかしながら、鉄心には、効果的な磁束確保のために積層鋼鈑を用いることを前提としている。このような積層鋼鈑を用いた構造では、任意の流路を設定することは困難であり、冷媒流路として設定できるのは軸に並行な流路のみである。そして、ポンプ、熱交換器を含めた冷却閉回路を構成するためには、冷媒流路を形成する積層鋼鈑を多数結合する継ぎ手が必要であるものの、積層鋼鈑を対象とする限り溶接構造やネジ構造を採ることは困難である。また、積層鋼鈑を用いた構造では、冷媒の漏れ発生は不可避となり、実用的ではない。冷媒漏れの改善として、固定子の冷媒流路に別途流路管を挿入することも可能ではあるが、この場合には冷媒流路内面と流路管外表面との間に接触熱抵抗が存在するので液体直接冷却の効果を大きく減ずることになる。したがって、下記特許文献1に記載されている発明のような従来技術での液体冷媒による固定子の直接冷却は、実現性の少ないものである。   Conventionally, several techniques have been disclosed for stator cooling by a liquid refrigerant of a rotating electrical machine represented by a motor. These motors are intended for coaxial cylindrical radial motors, and a refrigerant flow path is provided in the stator. In the motor described in Patent Document 1 below, the refrigerant flow path along the axis is set in the yoke portion of the stator. However, it is assumed that a laminated steel plate is used for the iron core in order to ensure effective magnetic flux. In such a structure using a laminated steel plate, it is difficult to set an arbitrary flow path, and only a flow path parallel to the axis can be set as a refrigerant flow path. In order to construct a closed cooling circuit including a pump and a heat exchanger, a joint for joining a large number of laminated steel plates that form a refrigerant flow path is required. It is difficult to adopt a screw structure. Moreover, in the structure using laminated steel plates, the occurrence of refrigerant leakage is unavoidable and is not practical. In order to improve the leakage of the refrigerant, it is possible to insert a separate channel pipe in the refrigerant channel of the stator. In this case, however, there is a contact thermal resistance between the inner surface of the refrigerant channel and the outer surface of the channel tube. Therefore, the effect of direct liquid cooling is greatly reduced. Therefore, the direct cooling of the stator by the liquid refrigerant in the prior art such as the invention described in the following Patent Document 1 is less feasible.

さらに、下記特許文献2には、同じくラジアル型モータのヨーク部外周面に溝加工を施し、外殻ケースとの間を液体冷媒流路とする発明が開示されている。この発明の場合には、冷媒流路が円周状であり、ケースとの間に設置される液体シールに複雑な機構を必要とする。さらに、磁束との干渉を避けるためにコイルから離れた領域に流路を設定する必要があり、直接冷却の効果を減少させてしまうことになる(その他同様の技術として、例えば、下記特許文献3参照)。   Further, Patent Document 2 below discloses an invention in which a groove is formed on the outer peripheral surface of a yoke portion of a radial motor, and a liquid refrigerant channel is formed between the outer casing and the outer casing. In the case of the present invention, the refrigerant flow path is circumferential, and a complicated mechanism is required for the liquid seal installed between the case and the case. Furthermore, in order to avoid interference with the magnetic flux, it is necessary to set a flow path in a region away from the coil, and the effect of direct cooling is reduced (as another similar technique, for example, Patent Document 3 below) reference).

特開2002−165410号公報JP 2002-165410 A 特開平08−322170号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-322170 特開平05−236705号公報JP 05-236705 A

背景技術で列挙した従来の技術では、現在の電気自動車やハイブリッド車などにおいて求められている回転電機のさらなる小型化・高性能化を実現することは困難である。   With the conventional technologies listed in the background art, it is difficult to achieve further downsizing and higher performance of rotating electrical machines that are required in current electric vehicles and hybrid vehicles.

特に、電気自動車やハイブリッド車などで採用されているアキシャル型モータでは、固定子内の鉄心は軸方向の磁束発生を想定しているので、小型化・高性能化の困難性が顕著となる。従来のラジアル型モータに用いられている積層鋼鈑をアキシャル型モータに利用しようとすれば、その鉄心は鋼鈑の半径方向の積層、つまり円筒状薄板を積み重ねた形態で鉄心を形作らなければならないのである。電気絶縁を施しながら密着した状態で鋼鈑を積層させ、アキシャル型モータの鉄心を作成するのは現実的に困難である。また、積層鋼鈑への直接冷却には、任意の冷却流路が設定できなくなってしまうという問題もある。したがって、必然的に損失熱量が大きく、強い冷却を必要とするような積層鋼鈑を用いるアキシャル型モータは、実現していないのが現状である。   In particular, in an axial motor used in an electric vehicle or a hybrid vehicle, the iron core in the stator is assumed to generate magnetic flux in the axial direction, so that the difficulty of miniaturization and high performance becomes remarkable. If the steel sheet used in a conventional radial type motor is to be used in an axial type motor, the iron core must be shaped in the radial direction of the steel sheet, that is, in the form of a stack of thin cylindrical plates. It is. It is practically difficult to make an iron core of an axial motor by laminating steel plates in close contact with each other while applying electrical insulation. In addition, there is a problem that an arbitrary cooling channel cannot be set for direct cooling to the laminated steel sheet. Therefore, the present situation is that an axial type motor using a laminated steel plate that inevitably has a large amount of heat loss and requires strong cooling has not been realized.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回転電機の小型化・高性能化を図るための新たな鉄心冷却構造を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a new iron core cooling structure for reducing the size and performance of a rotating electrical machine.

本発明に係る回転電機は、界磁束発生源である回転子と、前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、を含むアキシャル型の回転電機において、前記固定子鉄心は、固定子コイルが巻回される複数のティースと、前記ティースの少なくとも一端側径方向に鍔状に形成されて固定子コイルを支持するバックヨークと、を含むとともに、ティースとバックヨークとは圧粉磁心材料によって一体成形され、さらに、固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路を備えることを特徴とする。   A rotating electrical machine according to the present invention is a stationary electric machine in which a rotor that is a field magnetic flux generation source and a plurality of stator coils that generate a rotating magnetic field that rotates the rotor are wound around a plurality of sets of stator cores. The stator core includes a plurality of teeth around which the stator coil is wound, and a stator coil formed in a bowl shape in a radial direction at least on one end side of the teeth. The teeth and the back yoke are integrally formed of a dust core material, and are generated by the stator coil and do not interfere with the dense portions of the magnetic flux lines passing through the stator core. A refrigerant flow path is provided in or on the surface of the stator iron core.

本発明に係る別の回転電機は、界磁束発生源である回転子と、前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、を含むアキシャル型の回転電機において、前記固定子鉄心は、固定子コイルが巻回される複数のティースと、前記ティースの少なくとも一端側径方向に鍔状に形成されて固定子コイルを支持するバックヨークと、を含むとともに、少なくとも前記バックヨークは圧粉磁心材料によって成形され、さらに、固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路を備えることを特徴とする。   Another rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor that is a field magnetic flux generation source and a plurality of stator coils that generate a rotating magnetic field that rotates the rotor wound around a plurality of sets of stator cores. In the axial type rotating electrical machine including the stator, the stator iron core is formed in a bowl shape in a radial direction at least on one end side of the teeth, and a plurality of teeth around which the stator coil is wound. A back yoke that supports the coil, and at least the back yoke is formed of a powder magnetic core material and is generated by the stator coil and does not interfere with a dense portion of magnetic flux lines that pass through the stator core A refrigerant flow path is provided in or on the surface of the stator iron core.

本発明に係る回転電機において、前記固定子鉄心は、固定子コイルがそれぞれ巻回された分割鉄心の集合体であり、この分割鉄心ごとに前記冷媒流路が形成されていることを特徴とする。   In the rotating electrical machine according to the present invention, the stator core is an aggregate of divided cores around which stator coils are wound, and the refrigerant flow path is formed for each of the divided cores. .

また、本発明に係る回転電機において、前記固定子鉄心は一体成形され、この一体成形された固定子鉄心全体に渡って前記冷媒流路が形成されていることを特徴とする。   In the rotating electrical machine according to the present invention, the stator iron core is integrally formed, and the refrigerant flow path is formed over the entire stator core integrally formed.

さらに、本発明に係る回転電機において、前記冷媒流路の出入口部は、前記固定子鉄心のコイル設置面以外の面、または、前記固定子鉄心の回転子側以外の面に設けられていることを特徴とする。   Furthermore, in the rotating electrical machine according to the present invention, the inlet / outlet portion of the refrigerant flow path is provided on a surface other than the coil installation surface of the stator core or a surface other than the rotor side of the stator core. It is characterized by.

またさらに、本発明に係る回転電機において、前記冷媒流路の壁面には、耐腐食膜が形成されていることを特徴とする。   Furthermore, in the rotating electrical machine according to the present invention, a corrosion-resistant film is formed on the wall surface of the refrigerant flow path.

さらにまた、本発明に係る回転電機において、前記冷媒流路は、フィン状に形成されていることを特徴とする。   Furthermore, in the rotating electrical machine according to the present invention, the refrigerant flow path is formed in a fin shape.

本発明に係る他の回転電機は、界磁束発生源である回転子と、前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子とを含むアキシャル型の回転電機であって、前記回転子は、固定子コイルが巻回される固定子鉄心を収納するとともに、固定子鉄心の固定子コイル設置側に開口端部を有するケース部と、前記ケース部の開口端部に設置され、ケース部と協働して固定子鉄心を密閉するための収納筐体を形成するカバー部とを備え、前記収納筐体と前記固定子コイルが巻回される固定子鉄心との間に形成される空間を液体冷媒の冷媒流路とすることを特徴とする。   Another rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor that is a field flux generation source and a plurality of stator coils that generate a rotating magnetic field that rotates the rotor wound around a plurality of sets of stator cores. The rotor includes a stator core around which the stator coil is wound, and has an open end on the stator coil installation side of the stator core. A case portion having an opening end portion of the case portion, and a cover portion forming a housing case for sealing the stator core in cooperation with the case portion, the housing case and the fixing A space formed between the stator core around which the child coil is wound is used as a refrigerant flow path for liquid refrigerant.

また、本発明に係る他の回転電機において、前記収納筐体のカバー部は、固定子鉄心と協働して形成されることを特徴とする。   Further, in another rotating electrical machine according to the present invention, the cover portion of the housing case is formed in cooperation with a stator core.

さらに、本発明に係る他の回転電機において、前記収納筐体を形成するケース部とカバー部は、非磁性の絶縁材料で形成されることを特徴とする。   Furthermore, in another rotating electrical machine according to the present invention, the case portion and the cover portion forming the housing case are formed of a nonmagnetic insulating material.

またさらに、本発明に係る他の回転電機において、前記固定子コイルは表面を絶縁紙によって包まれており、その周囲を冷媒流路に導入される液体冷媒によって浸されることにより抜熱されることを特徴とする。   Still further, in another rotating electrical machine according to the present invention, the surface of the stator coil is wrapped with insulating paper, and the periphery thereof is removed by being immersed in a liquid refrigerant introduced into the refrigerant flow path. It is characterized by.

さらにまた、本発明に係る他の回転電機において、前記ケース部は、液体冷媒を冷媒流路に導入する流入ガイドと、液体冷媒を冷媒流路から導出する流出ガイドとを備えることを特徴とする。   Furthermore, in another rotating electrical machine according to the present invention, the case portion includes an inflow guide for introducing the liquid refrigerant into the refrigerant flow path, and an outflow guide for deriving the liquid refrigerant from the refrigerant flow path. .

また、本発明に係る他の回転電機において、前記液体冷媒は、流量制御可能な流体ポンプによって冷媒流路を循環することを特徴とする。   In another rotating electrical machine according to the present invention, the liquid refrigerant is circulated through a refrigerant flow path by a fluid pump capable of controlling a flow rate.

さらに、本発明に係る他の回転電機において、前記液体冷媒を冷却するための冷却手段を備えることを特徴とする。   Furthermore, another rotating electrical machine according to the present invention is characterized by further comprising a cooling means for cooling the liquid refrigerant.

本発明に係るまた別の回転電機は、界磁束発生源である回転子と、前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子とを含むアキシャル型の回転電機であって、前記固定子鉄心は、固定子コイルが巻回される複数のティースと、前記ティースの少なくとも一端側径方向に鍔状に形成されて固定子コイルを支持するバックヨークとを含むとともに、ティースとバックヨークとは圧粉磁心材料によって一体成形され、さらに、固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に第1の冷媒流路を備え、前記回転子は、固定子コイルが巻回される固定子鉄心を収納するとともに、固定子鉄心の固定子コイル設置側に開口端部を有するケース部と、前記ケース部の開口端部に設置され、ケース部と協働して固定子鉄心を密閉するための収納筐体を形成するカバー部とを備え、前記収納筐体と前記固定子コイルが巻回される固定子鉄心との間に形成される空間を第2の冷媒流路とすることを特徴とする。   Another rotating electrical machine according to the present invention comprises a rotor that is a field flux generation source and a plurality of stator coils that generate a rotating magnetic field that rotates the rotor wound around a plurality of sets of stator cores. The stator core includes a plurality of teeth around which a stator coil is wound, and a hook-like shape in a radial direction at least on one end side of the teeth. A back yoke that supports the stator coil, and the teeth and the back yoke are integrally formed of a dust core material, and further, a dense portion of magnetic flux lines generated by the stator coil and passing through the stator core A first refrigerant flow path is provided inside or on the surface of the stator core, which is a region that does not interfere, and the rotor accommodates the stator core around which the stator coil is wound, and the stator core of the stator core A case portion having an open end on the installation side, and a cover portion that is installed at the open end of the case portion and forms a housing case for sealing the stator core in cooperation with the case portion; A space formed between the housing case and a stator core around which the stator coil is wound is used as a second refrigerant flow path.

本発明に係るさらに別の回転電機は、界磁束発生源である回転子と、前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、を含むアキシャル型の回転電機であって、前記固定子鉄心は、固定子コイルが巻回される複数のティースと、前記ティースの少なくとも一端側径方向に鍔状に形成されて固定子コイルを支持するバックヨークと、を含むとともに、少なくとも前記バックヨークは圧粉磁心材料によって成形され、さらに、固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に第1の冷媒流路を備え、前記回転子は、固定子コイルが巻回される固定子鉄心を収納するとともに、固定子鉄心の固定子コイル設置側に開口端部を有するケース部と、前記ケース部の開口端部に設置され、ケース部と協働して固定子鉄心を密閉するための収納筐体を形成するカバー部と、を備え、前記収納筐体と前記固定子コイルが巻回される固定子鉄心との間に形成される空間を第2の冷媒流路とすることを特徴とする。   Still another rotating electrical machine according to the present invention comprises a rotor that is a field magnetic flux generation source and a plurality of stator coils that generate a rotating magnetic field that rotates the rotor wound around a plurality of sets of stator cores. The stator iron core is formed in a plurality of teeth around which the stator coil is wound and a bowl shape in a radial direction at least on one end side of the teeth. A back yoke supporting the stator coil, and at least the back yoke is formed of a powder magnetic core material, and further, a dense portion of magnetic flux lines generated by the stator coil and passing through the stator core; A first refrigerant flow path is provided inside or on the surface of the stator core, which is a non-interfering area, and the rotor houses the stator core around which the stator coil is wound, and the stator core stator. A case portion having an open end on the side where the coil is installed, and a cover portion which is installed at the open end of the case portion and forms a housing case for sealing the stator core in cooperation with the case portion. And a space formed between the housing case and a stator core around which the stator coil is wound is defined as a second refrigerant flow path.

本発明によれば、回転電機の性能特性に影響を及ぼすことなく、しかも冷却効果の高い液体を冷媒として発熱量と発熱密度の高い「固定子鉄心のみ」あるいは「固定子鉄心と固定子コイル」を直接冷却することができる。このように冷却効果を高めることによって、小型化・高性能化を実現した回転電機を提供することが可能である。   According to the present invention, the “stator core only” or “stator core and stator coil” having a high heat generation amount and high heat density without affecting the performance characteristics of the rotating electric machine and having a high cooling effect as a refrigerant. Can be cooled directly. By increasing the cooling effect in this way, it is possible to provide a rotating electrical machine that is reduced in size and performance.

発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、アキシャル型モータに本発明を適用した場合を例示して説明する。ただし、本発明の技術的範囲は下記実施形態に記載の範囲には限定されず、下記実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to an axial motor will be described as an example. However, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the following embodiment, and various modifications or improvements can be added to the following embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

実施形態1
まず、本実施形態が適用されるアキシャル型モータの構造について説明する。図1は、アキシャル型モータの断面概略図である。また、図2は図1で例示されるアキシャル型モータの回転子を示しており、図3は図1で例示されるアキシャル型モータの固定子を示している。
Embodiment 1
First, the structure of an axial motor to which this embodiment is applied will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an axial type motor. 2 shows the rotor of the axial type motor exemplified in FIG. 1, and FIG. 3 shows the stator of the axial type motor exemplified in FIG.

アキシャル型モータは、永久磁石11を複数内在する円板状の回転子10と、その両側に配置される固定子12から構成されている。回転子10は、永久磁石11によって界磁束発生源となり、固定子12から発生する回転磁界に従って回転可能となっている。一方、固定子12は、固定子鉄心13が有するティース13a部分に固定子コイル14が巻回された複数の極を持つものであり、図1で例示するアキシャル型モータの場合には、2つの固定子12が同軸に配置されている。また、固定子12は、図3(b)で示されるように、磁極を構成するための固定子コイル14および固定子鉄心13を同心線上に多数配置する必要がある。そこで、固定子鉄心13は複数のティース13aを備えており、このティース13aの一端側は、複数の固定子コイル14を嵌め込むことができるようにリング状のバックヨーク13bに配設されている。すなわち、固定子12は、回転子10を回転させるための回転磁界を発生する複数相の固定子コイル14が複数組固定子鉄心13に巻回されることによって構成されている。なお、固定子鉄心13は、図4で例示するように極全体が単一の固定子鉄心13として構成されても良いし、図5で例示するように一極ごとに分割された鉄心15を構成し、この鉄心15の集合体として固定子鉄心13を形成することとしても良い。   The axial type motor includes a disk-shaped rotor 10 having a plurality of permanent magnets 11 and stators 12 arranged on both sides thereof. The rotor 10 becomes a field magnetic flux generation source by the permanent magnet 11, and can be rotated in accordance with a rotating magnetic field generated from the stator 12. On the other hand, the stator 12 has a plurality of poles around which the stator coil 14 is wound around the teeth 13a of the stator core 13. In the case of the axial type motor illustrated in FIG. The stator 12 is arranged coaxially. In addition, as shown in FIG. 3B, the stator 12 needs to have a large number of stator coils 14 and stator cores 13 for forming magnetic poles arranged concentrically. Therefore, the stator core 13 includes a plurality of teeth 13a, and one end side of the teeth 13a is disposed on the ring-shaped back yoke 13b so that the plurality of stator coils 14 can be fitted therein. . That is, the stator 12 is configured by winding a plurality of pairs of stator coils 14 that generate a rotating magnetic field for rotating the rotor 10 around a plurality of sets of stator cores 13. The stator core 13 may be configured as a single stator core 13 as illustrated in FIG. 4 as a whole, or the core 15 divided for each pole as illustrated in FIG. It is good also as comprising and forming the stator core 13 as an aggregate | assembly of this iron core 15. FIG.

ここで、従来の積層鋼鈑によって形成された固定子鉄心について説明する。図6は、積層鋼鈑で構成された従来の固定子鉄心の構造を示す図である。また、図7は、積層鋼鈑で構成された固定子鉄心を通過する磁束線の方向と、磁束線を避けることによって設けることが可能な冷媒流路の設置可能領域を示している。   Here, a stator core formed of a conventional laminated steel plate will be described. FIG. 6 is a view showing the structure of a conventional stator core composed of laminated steel sheets. FIG. 7 shows the direction of the magnetic flux lines passing through the stator core composed of laminated steel plates and the area where the refrigerant flow path can be installed by avoiding the magnetic flux lines.

前述した従来の固定子鉄心23では、積層鋼鈑が半径方向に積層されるため、コイル24の中心軸方向に発生し、固定子鉄心23内を通る磁束線25を径方向へ迂回させることは困難であった。これは、径方向の磁束経路では積層面を通過しなければならず、磁気抵抗が増加してしまうためである。このことは、積層鋼鈑製の固定子鉄心23が有する磁束線25の通過方向の制約から、磁束経路を回避した領域に設けられる冷媒流路の設置可能領域26が小さくならざるを得ないということを示している。すなわち、積層鋼鈑製の固定子鉄心23では、図6のハッチング部分で示されるような積層鋼鈑の付加領域23aを設定することによって磁路の拡大による磁束線の偏向を図り、冷媒流路の拡大を図るという対策を採ることはできないということである。   In the conventional stator core 23 described above, since the laminated steel plates are laminated in the radial direction, the magnetic flux lines 25 that are generated in the central axis direction of the coil 24 and pass through the stator core 23 are bypassed in the radial direction. It was difficult. This is because the radial magnetic flux path must pass through the laminated surface, and the magnetic resistance increases. This means that the installation area 26 of the refrigerant flow path provided in the area avoiding the magnetic flux path has to be reduced due to the restriction of the passage direction of the magnetic flux lines 25 of the laminated steel iron stator core 23. It is shown that. That is, in the stator core 23 made of laminated steel plate, the magnetic flux line is deflected by expanding the magnetic path by setting the additional region 23a of the laminated steel plate as shown by the hatched portion in FIG. This means that it is impossible to take measures to increase the number of people.

一方、図8は、本発明をアキシャル型モータの固定子鉄心に適用した場合における固定子鉄心を通過する磁束線の方向と、磁束線を避けることによって設けることが可能な冷媒流路の設置可能領域を示している。本発明の特徴点は、従来積層鋼鈑で構成されていた固定子鉄心を圧粉磁心材料で構成するところにある。   On the other hand, FIG. 8 shows the direction of the magnetic flux lines passing through the stator core and the refrigerant flow path that can be provided by avoiding the magnetic flux lines when the present invention is applied to the stator core of an axial motor. Indicates the area. A feature of the present invention resides in that a stator core that has been conventionally constituted by laminated steel sheets is constituted by a dust core material.

ここで、圧粉磁心材料とは、微小鉄粉材料に電気絶縁性の皮膜を施した後、加圧成型するものであり、絶縁材同士が圧着接合するためにバルク材のようなブロックとして所望の形態をした製品を得ることができるものである。この圧粉磁心材料による成型品は、全体が微小な鉄粉の集合体となっているため、任意の三次元形状を単体で形作ることができる。マクロ的に観ると電気的、熱的な異方性がないので、内部の磁束線方向に制限がなく、磁束線の三次元的な偏向を可能にするという大きな特徴を有している。   Here, the powder magnetic core material is an object that is pressure-molded after an electrically insulating film is applied to a fine iron powder material, and is desirable as a block like a bulk material because the insulating materials are pressure-bonded to each other. A product in the form of can be obtained. Since the molded product of the dust core material is an aggregate of fine iron powder as a whole, an arbitrary three-dimensional shape can be formed alone. When viewed macroscopically, there is no electrical or thermal anisotropy, so there is no limitation on the direction of the internal magnetic flux lines, and it has the great feature of enabling three-dimensional deflection of the magnetic flux lines.

このような特徴を有する圧粉磁心材料によって固定子鉄心33を形成することにより、磁束線35に三次元性が許容されるので、鉄心から抜ける磁束線35に周方向のみならず、径方向への偏向分が加わることになる。さらに、積層鋼鈑では無意味であった径方向に鍔状に設けられる付加領域33aを追加することにより、磁路の拡大を図ることが可能となる。したがって、全磁束線35が鉄心の全側面に分配されることから鉄心背面の冷却可能領域36が広がることになるのである。なお、図8(b)および図8(c)では、冷媒流路設置可能領域36を従来の場合と本実施形態の場合とを比較して表しているが、本実施形態における冷媒流路設置可能領域36が背面から観て円周方向はもちろん半径方向にも広がり、さらに鉄心内深く設定可能となっていることが示されている。   By forming the stator core 33 with the dust core material having such characteristics, the magnetic flux lines 35 are allowed to have three-dimensionality. Therefore, the magnetic flux lines 35 extending from the core are not only in the circumferential direction but also in the radial direction. Will be added. Furthermore, it is possible to increase the magnetic path by adding the additional region 33a provided in a bowl shape in the radial direction, which is meaningless in the laminated steel sheet. Accordingly, since all the magnetic flux lines 35 are distributed to all the side surfaces of the iron core, the coolable region 36 on the back surface of the iron core is expanded. 8 (b) and 8 (c), the refrigerant flow path installable region 36 is shown by comparing the conventional case with the case of the present embodiment, but the refrigerant flow path placement in the present embodiment is shown. It is shown that the possible region 36 extends in the radial direction as well as the circumferential direction when viewed from the back, and can be set deep inside the iron core.

このように、本実施形態では、固定子鉄心33を圧粉磁心材料で形成し、この固定子鉄心33に鍔状の付加領域33aを追加することによって、磁束線35の偏向による磁路の確保と冷却可能領域36の拡大を実現することができる。なお、固定子鉄心33内の磁束は固定子コイル34周囲で固定子から回転子の磁石にわたって発生するところ、固定子鉄心33内は磁束に応じて損失熱が発生すると同時に固定子コイル34自身の電流損としての発熱も加わるので、固定子鉄心33内で磁束を取り巻く領域に冷媒流路36を設定することが望ましい。つまり、固定子コイル34によって発生し、固定子鉄心33内を通過する磁束線35の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路36を備えることが必要なのである。   As described above, in the present embodiment, the stator core 33 is formed of a dust core material, and the hook-shaped additional region 33 a is added to the stator core 33, thereby securing a magnetic path by deflection of the magnetic flux lines 35. The enlargement of the coolable region 36 can be realized. Note that the magnetic flux in the stator core 33 is generated from the stator to the rotor magnet around the stator coil 34, and heat loss is generated in the stator core 33 according to the magnetic flux and at the same time the stator coil 34 itself. Since heat generation as a current loss is also applied, it is desirable to set the refrigerant flow path 36 in a region surrounding the magnetic flux in the stator core 33. That is, it is necessary to provide the refrigerant flow path 36 inside or on the surface of the stator core, which is an area that is generated by the stator coil 34 and does not interfere with the dense portion of the magnetic flux lines 35 that pass through the stator core 33.

次に、具体的な冷媒流路の構成について説明する。図9は、図8で示した固定子鉄心33の流路設定可能領域36を側面から見た図である。図9は、半径方向から見た場合を示す断面図である。図9では単一極を例示しており、固定子鉄心33内部には必要除熱量を確保する冷媒流路36aが設置される。従来の固定子鉄心23と比較して、非常に広い領域を冷媒流路36aとすることが可能となっている。なお、以下に説明する本実施形態では、冷媒出入口部37をコイル34設置側の反対面とすることを特徴としている。単一極の集合体では極間側への取り出しも可能ではあるが、コイル反対側の方が利便性は高いためである。ただし、冷媒流路の冷媒出入口部37は、固定子鉄心のコイル設置面以外の面、または、固定子鉄心の回転子側以外の面に設けることが可能である。   Next, a specific configuration of the refrigerant flow path will be described. FIG. 9 is a side view of the flow path setting region 36 of the stator core 33 shown in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the case viewed from the radial direction. In FIG. 9, a single pole is illustrated, and a refrigerant flow path 36 a that secures a necessary heat removal amount is installed inside the stator core 33. Compared to the conventional stator core 23, a very wide area can be used as the refrigerant flow path 36a. In addition, in this embodiment demonstrated below, the refrigerant | coolant entrance / exit part 37 is made into the surface opposite to the coil 34 installation side, It is characterized by the above-mentioned. This is because a single pole assembly can be taken out between the poles, but convenience is higher on the opposite side of the coil. However, the refrigerant inlet / outlet portion 37 of the refrigerant flow path can be provided on a surface other than the coil installation surface of the stator core or a surface other than the rotor side of the stator core.

図10は、背面の広い面積に冷媒流路36aを設定する例で、ロストワックスなどの加圧成型の特徴を利用した鋳造技術の応用で実現させることができる。冷媒出入口部37は背面から自由度のあるケース側へ取り出すことにより圧粉磁心材料とのシール性も良く、漏れのない実用的な流路構成とすることができる。   FIG. 10 is an example in which the refrigerant flow path 36a is set in a wide area on the back surface, and can be realized by application of a casting technique using a feature of pressure molding such as lost wax. The refrigerant inlet / outlet portion 37 is taken out from the back to the case side having a degree of freedom so that it has a good sealing property with the powder magnetic core material and can have a practical flow path configuration without leakage.

図11は、固定子コイル34の発熱ポイントに対応するために、鉄心内部かつコイル34近傍へ冷媒流路36aを設定するものである。冷媒流路36aの接続などは図10と同様である。   In FIG. 11, in order to correspond to the heat generation point of the stator coil 34, a refrigerant flow path 36 a is set inside the iron core and in the vicinity of the coil 34. The connection of the refrigerant flow path 36a and the like are the same as in FIG.

図12は、従来の積層鋼鈑を用いた固定子鉄心において、鉄心表面を冷媒流路26aとした場合を例示する図である。図12で例示する従来の固定子鉄心では、切削等の機械加工によって冷媒流路26aを形成しているが、同様の方法を本発明にも適用することが可能である。図13がその実施例であり、図9で示した流路設定可能領域36に対応した領域に機械加工による冷媒流路36aを形成したものである。磁束の三次元性から冷媒流路36aを壁面から深く設定できる。また、フィン状の形態をとることによって伝熱面積を増加し、冷却効果を増加させることも可能である。図13で例示されるフィン状の冷媒流路36aでは、鉄心内部流路と比較して冷媒流路を簡便に実現できるという特徴がある。モータケース28,38との間の冷媒流路形成となるためOリングなどの液体冷媒の漏れ防止機構を付加する必要があるが、アキシャル型モータを対象とする場合には、平面同士の接合となるのでその実現は容易なものとなる。   FIG. 12 is a diagram illustrating a case where the surface of the iron core is a refrigerant flow path 26a in a stator iron core using a conventional laminated steel plate. In the conventional stator core illustrated in FIG. 12, the coolant flow path 26a is formed by machining such as cutting, but the same method can be applied to the present invention. FIG. 13 shows the embodiment, in which a coolant channel 36a is formed by machining in a region corresponding to the channel settable region 36 shown in FIG. From the three-dimensional nature of the magnetic flux, the refrigerant flow path 36a can be set deep from the wall surface. Moreover, it is also possible to increase a heat-transfer area by taking a fin shape and to increase a cooling effect. The fin-like refrigerant flow path 36a illustrated in FIG. 13 is characterized in that the refrigerant flow path can be easily realized as compared with the iron core internal flow path. Since a refrigerant flow path is formed between the motor cases 28 and 38, it is necessary to add a liquid refrigerant leakage prevention mechanism such as an O-ring. Therefore, the realization is easy.

図14は、圧粉磁心材料の特徴を活かした鉄心表面への冷媒流路形成例を示している。熱負荷に応じた流路長さ(面積)をコイル反対面に設定するものである。冷媒出入口部37は、やはりコイル反対側に設定することが好適である。   FIG. 14 shows an example of forming a refrigerant flow path on the surface of the iron core utilizing the characteristics of the dust core material. The flow path length (area) corresponding to the heat load is set on the coil opposite surface. It is preferable that the refrigerant inlet / outlet portion 37 is also set on the opposite side of the coil.

なお、本発明は固定子コイルの巻き方によらず適用することが可能である。すなわち、図15で例示されるような集中巻き、分布巻きの違いによらず冷媒流路36aを設定可能である。また、鉄心の極分割方法によらず、単一極の場合または多極集合体の場合のいずれにも適用することができる。   The present invention can be applied regardless of how the stator coil is wound. That is, the refrigerant flow path 36a can be set regardless of the difference between concentrated winding and distributed winding as exemplified in FIG. Further, the present invention can be applied to either a single pole or a multipole assembly regardless of the pole splitting method of the iron core.

以上説明したように、鉄心を圧粉磁心材料で形成した場合の冷媒流路構成は、鉄心内の磁束可能方向が3次元的に任意であることから、(1)磁束の影響の少ない領域に鉄心部を拡大してそこに流路を形成することができ、(2)従来の積層鋼鈑では磁束の影響が強く、流路形成が困難な領域でも磁束の方向を別方向に変えることにより、磁束の影響が弱い領域に対して冷媒流路の設定が可能となり、(3)磁束の影響の少ない領域に鉄心部を拡大し、そこに磁束を導くことによって固定子のヨーク厚さを薄くし、モータの小型化を図ることができる、という従来技術には無い効果を得ることができる。   As described above, the refrigerant flow path configuration when the iron core is formed of a dust core material is any three-dimensionally possible magnetic flux direction in the iron core. The flow path can be formed there by expanding the iron core part. (2) By changing the direction of the magnetic flux to another direction even in the region where the flow path is difficult to form in the conventional laminated steel plate, the influence of the magnetic flux is strong. The refrigerant flow path can be set for areas where the influence of magnetic flux is weak, and (3) the iron core is expanded to an area where the influence of magnetic flux is small, and the stator yoke thickness is reduced by guiding the magnetic flux there. And the effect which is not in the prior art that a motor can be reduced in size can be acquired.

なお、本実施形態では、ティース13aとバックヨーク13bから成る固定子鉄心13を圧粉磁心材料によって一体成形した場合を例示して説明した。しかしながら、本発明はこの様な実施形態に限られるものではなく、例えば、ティース13aを珪素鋼鈑などの電磁鋼鈑とし、バックヨーク13bを圧粉磁心材料として固定子鉄心13を構成することも好適である。この場合、鉄心から抜ける磁束線35は、ティース13a部分においては等方向性を有しつつ、バックヨーク13b部分においては三次元性を許容されるので、一体成形の場合と同様に磁路の拡大が可能となり、鉄心背面の冷却可能領域36が広がることになる。   In the present embodiment, the case where the stator core 13 including the teeth 13a and the back yoke 13b is integrally formed of a dust core material has been described as an example. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the stator core 13 may be configured by using the teeth 13a as an electromagnetic steel plate such as a silicon steel plate and the back yoke 13b as a dust core material. Is preferred. In this case, the magnetic flux lines 35 coming out of the iron core have the same directionality in the teeth 13a portion and are allowed to have three-dimensionality in the back yoke 13b portion. Thus, the coolable region 36 on the back surface of the iron core is expanded.

また、本実施形態によれば磁束線35の磁路を十分に確保することができるので、鉄心背面の冷却可能領域36を拡大するだけではなく、固定子鉄心13の小型化・軽量化を図ることも可能である。したがって、本発明によれば、回転電機の性能特性に影響を及ぼすことなく、回転電機の小型化・高性能化を実現することが可能である。   In addition, according to the present embodiment, a sufficient magnetic path of the magnetic flux lines 35 can be secured, so that not only the coolable region 36 on the back surface of the iron core is enlarged, but also the stator core 13 is reduced in size and weight. It is also possible. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the size and increase the performance of the rotating electrical machine without affecting the performance characteristics of the rotating electrical machine.

冷媒流路に導入される液体冷媒については、油、水、フレオン、フロリナート、CO2など冷却作動流体とできるもので有ればどのようなものを用いても良い。さらに、冷媒流路の壁面には、冷媒流路を構成する圧粉磁心材料の長寿命化のために、その表面に有機あるいは無機の耐腐食膜を形成することが好適である。 Any liquid refrigerant introduced into the refrigerant flow path may be used as long as it can be a cooling working fluid such as oil, water, freon, fluorinate, and CO 2 . Furthermore, it is preferable to form an organic or inorganic corrosion-resistant film on the surface of the refrigerant flow path in order to extend the life of the dust core material constituting the refrigerant flow path.

図16は、鉄心直接冷却の効果を油を用いた場合について比較したものである。モータ回転数3,000rpmにおいて、固定子を冷却しない場合(モータは外気雰囲気)の部材温度上昇は著しく、その耐熱限界をはるかに超えている。モータケースを水冷する従来技術では、冷却効果はあるものの耐熱限界をやはり超えてしまう。これは鉄心とモータケース間の接触熱抵抗に要因があり、その改善効果の大きいことは予想されるものの実現性は乏しい。一方、本発明を用いた鉄心直接油冷の場合には、耐熱限界を容易に克服できることが判る。   FIG. 16 compares the effect of direct cooling of the iron core when oil is used. When the stator is not cooled at a motor rotational speed of 3,000 rpm (the motor is in an ambient atmosphere), the temperature rise of the member is remarkable and far exceeds its heat resistance limit. The conventional technology for cooling the motor case with water still has a cooling effect but still exceeds the heat resistance limit. This is due to the contact thermal resistance between the iron core and the motor case. Although it is expected to have a large improvement effect, its feasibility is poor. On the other hand, it can be seen that the heat resistance limit can be easily overcome in the case of direct oil cooling of the iron core using the present invention.

実施形態2
先に説明した実施形態1では、固定子鉄心に冷媒流路を形成し、この冷媒流路に導入される液体冷媒によって直接固定子鉄心を冷却することを特徴とする回転電機について説明した。一方、本実施形態では、固定子鉄心のみならず固定子コイルをも液体冷媒によって直接冷却することができる回転電機について説明する。
Embodiment 2
In the first embodiment described above, a rotating electrical machine has been described in which a coolant channel is formed in the stator core, and the stator core is directly cooled by the liquid refrigerant introduced into the coolant channel. On the other hand, this embodiment demonstrates the rotary electric machine which can cool not only a stator core but a stator coil directly with a liquid refrigerant.

まず、本実施形態が適用されるアキシャル型モータの構造について説明する。図17は、従来のアキシャル型モータの概略断面を示す図である。   First, the structure of an axial motor to which this embodiment is applied will be described. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a conventional axial type motor.

従来のアキシャル型モータは、永久磁石を複数内在する円板状の回転子110と、その両側に配置される固定子112とから構成されている。回転子110は、永久磁石によって界磁束発生源となり、固定子112から発生する回転磁界に従って回転可能となっている。一方、固定子112は、固定子鉄心113が有するティース部分に固定子コイル114が巻回された複数の極を持つという構造を有している。つまり、固定子112は、回転子110を回転させるための回転磁界を発生する複数相の固定子コイル114が複数組固定子鉄心113に巻回されることによって構成されている。図17で例示するアキシャル型モータの場合には、2つの固定子112が同一の軸111に配置されている。また、回転子110と固定子112の間には所定の空間ギャップ115が存在しており、モータ駆動には、この空間ギャップ115が適正な値に設定されている必要がある。さらに、回転子110と固定子112はモータケース116に収納されることにより、アキシャル型モータが構成されている。   A conventional axial motor is composed of a disk-shaped rotor 110 having a plurality of permanent magnets and stators 112 arranged on both sides thereof. The rotor 110 becomes a field magnetic flux generation source by a permanent magnet, and can be rotated in accordance with a rotating magnetic field generated from the stator 112. On the other hand, the stator 112 has a structure in which a plurality of poles around which a stator coil 114 is wound are provided on a tooth portion of the stator core 113. That is, the stator 112 is configured by winding a plurality of phases of stator coils 114 that generate a rotating magnetic field for rotating the rotor 110 around a plurality of sets of stator cores 113. In the case of the axial type motor illustrated in FIG. 17, the two stators 112 are arranged on the same shaft 111. In addition, a predetermined space gap 115 exists between the rotor 110 and the stator 112, and this space gap 115 needs to be set to an appropriate value for driving the motor. Further, the rotor 110 and the stator 112 are housed in a motor case 116 to constitute an axial type motor.

次に、本実施形態に係るアキシャル型モータについて図面を用いて説明する。図18は、本実施形態に係るアキシャル型モータの概略断面を示す図である。本実施形態で特徴的なことは、固定子112をモータケース120という収納筐体で密閉し、このモータケース120と固定子112との間に形成される空間を液体冷媒の冷媒流路123としたことである。なお、アキシャル型モータの性能を維持するために、回転子110と固定子112の間に存在する空間ギャップ115は、本実施形態においても所定の値を維持されていることはいうまでもない。   Next, the axial type motor according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the axial type motor according to the present embodiment. What is characteristic of this embodiment is that the stator 112 is sealed with a housing case called a motor case 120, and a space formed between the motor case 120 and the stator 112 is defined as a refrigerant flow path 123 for liquid refrigerant. It is that. Needless to say, the spatial gap 115 existing between the rotor 110 and the stator 112 is maintained at a predetermined value in this embodiment in order to maintain the performance of the axial motor.

モータケース120は、ケース部122とカバー部121という2つの部材によって形成されている。ケース部122は、固定子コイル114が巻回される固定子鉄心113を収納可能であるとともに、固定子鉄心113の固定子コイル114設置側に開口端部122aを有した形状を備えている。一方、カバー部121は、ケース部122の開口端部122aに設置されることにより、ケース部122と協働して固定子112を密閉するための収納筐体であるモータケース120を形成することになる。   The motor case 120 is formed by two members, a case part 122 and a cover part 121. The case portion 122 can accommodate the stator core 113 around which the stator coil 114 is wound, and has a shape having an open end 122 a on the stator coil 114 installation side of the stator core 113. On the other hand, the cover part 121 is installed at the opening end part 122 a of the case part 122, thereby forming a motor case 120 which is a housing case for sealing the stator 112 in cooperation with the case part 122. become.

続いて、本実施形態に係るアキシャル型モータをより明確に説明するために、図19を用いて説明する。図19は、本実施形態に係るアキシャル型モータの構造を説明するための要部斜視図であり、図19(a)はカバー部121が装着された状態を示しており、図19(b)はカバー部121を取り外した状態を示している。   Then, in order to explain the axial type motor according to the present embodiment more clearly, it will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a perspective view of a main part for explaining the structure of the axial type motor according to the present embodiment. FIG. 19A shows a state in which the cover 121 is attached, and FIG. Indicates a state in which the cover 121 is removed.

まず、固定子コイル114が巻回された固定子鉄心113を、ケース部122に所定の空間を残して収納する(図19(b)参照)。次に、カバー部121をケース部122の開口端部122aに設置することによって固定子120は密閉状態となる(図19(a)参照)。図19で例示するアキシャル型モータでは、カバー部121には開口部121aがあり、この開口部121aには、ちょうど固定子鉄心113のティース部113aが嵌り込むように形成されている。したがって、図19で示す実施形態では、ケース部122とカバー部121および固定子鉄心113が協働して収納筐体であるモータケース120を形成することになる。このように形成されたモータケース120と固定子112の間には所定の空間が存在しており、この空間を液体冷媒の冷媒流路123とするのである。   First, the stator core 113 around which the stator coil 114 is wound is stored in the case portion 122 leaving a predetermined space (see FIG. 19B). Next, the stator 120 is hermetically sealed by installing the cover 121 on the open end 122a of the case 122 (see FIG. 19A). In the axial type motor illustrated in FIG. 19, the cover 121 has an opening 121 a, and the opening 121 a is formed so that the teeth 113 a of the stator core 113 are fitted. Accordingly, in the embodiment shown in FIG. 19, the case portion 122, the cover portion 121, and the stator core 113 cooperate to form a motor case 120 that is a housing case. A predetermined space exists between the motor case 120 and the stator 112 formed in this way, and this space is used as the refrigerant flow path 123 of the liquid refrigerant.

なお、モータケース120を形成するケース部122とカバー部121は、非磁性の絶縁材料で形成されることが好ましい。また、固定子コイル114は、冷却媒体に直接接触することになるため、表面を絶縁紙によって包まれている。その上で、固定子コイル114の周囲を冷媒流路に導入される液体冷媒によって浸され、抜熱されることになる。   The case portion 122 and the cover portion 121 that form the motor case 120 are preferably formed of a nonmagnetic insulating material. Further, since the stator coil 114 is in direct contact with the cooling medium, the surface is wrapped with insulating paper. Then, the periphery of the stator coil 114 is immersed in the liquid refrigerant introduced into the refrigerant flow path, and heat is removed.

図20は、上述のように形成された本実施形態に係るアキシャル型モータに冷却媒体としてのオイルを導入した状態を示す図である。図中のハッチング部が冷媒流路123に導入されたオイル130を示している。図20からも明らかな通り、固定子鉄心113と固定子コイル114およびモータケース120全てがオイル130に接触することになるので、本発明によれば非常に大きな冷却効果が発揮されることになる。   FIG. 20 is a view showing a state in which oil as a cooling medium is introduced into the axial type motor according to the present embodiment formed as described above. The hatched portion in the figure indicates the oil 130 introduced into the refrigerant flow path 123. As is clear from FIG. 20, since the stator core 113, the stator coil 114, and the motor case 120 all come into contact with the oil 130, a very large cooling effect is exhibited according to the present invention. .

次に、図21、図22、図23を用いて冷媒流路123に対する液体冷媒(オイル130)の導入方法について説明する。図21はケース部122が備える液体冷媒の導入手段を説明するための図であり、図22は液体冷媒の流れ方向を示す図であり、図23は液体冷媒の流量制御機構を説明するための図である。   Next, a method for introducing the liquid refrigerant (oil 130) into the refrigerant flow path 123 will be described with reference to FIGS. FIG. 21 is a view for explaining the liquid refrigerant introducing means provided in the case portion 122, FIG. 22 is a view showing the flow direction of the liquid refrigerant, and FIG. 23 is a view for explaining the flow control mechanism of the liquid refrigerant. FIG.

図21、図22において示されるように、ケース部122の底面には、液体冷媒を冷媒流路123に導入するための流入ガイド131と液体冷媒を冷媒流路123から導出するための流出ガイド132が設けられている。図21(b)で示す通り、これら流入ガイド131と流出ガイド132は、それぞれ固定子鉄心113の内周面と外周面に沿った位置に設置されることが好適であり、液体冷媒の流れをスムーズにすることによって、より冷却効果を高めることが可能となる。なお、流入ガイド131と流出ガイド132は、逆側に設置されても同様の効果を発揮することができるので、本実施形態は、図22(b)で示す流動方向に限定されるものではない。また、流入ガイド131と流出ガイド132をつなぐ配管中には、液体冷媒を循環させるためのポンプ133が設置されている(図23参照)。このポンプ133は、液体冷媒の流量制御を行うことが可能であり、流量制御を行うことによって液体冷媒の循環流量を管理し、アキシャル型モータの最適な温度管理を行うことが可能となる。   As shown in FIGS. 21 and 22, on the bottom surface of the case portion 122, an inflow guide 131 for introducing the liquid refrigerant into the refrigerant channel 123 and an outflow guide 132 for deriving the liquid refrigerant from the refrigerant channel 123. Is provided. As shown in FIG. 21B, the inflow guide 131 and the outflow guide 132 are preferably installed at positions along the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the stator core 113, respectively. By making it smooth, the cooling effect can be further enhanced. In addition, since the inflow guide 131 and the outflow guide 132 can exhibit the same effect even if installed on the opposite side, the present embodiment is not limited to the flow direction shown in FIG. . A pump 133 for circulating the liquid refrigerant is installed in the pipe connecting the inflow guide 131 and the outflow guide 132 (see FIG. 23). The pump 133 can control the flow rate of the liquid refrigerant. By performing the flow rate control, the circulation flow rate of the liquid refrigerant can be managed, and optimal temperature management of the axial motor can be performed.

固定子鉄心113と固定子コイル114およびモータケース120から熱を吸収した液体冷媒を冷却する手段として、例えば図24に示すように、冷媒流路123中にフィン134を設け、フィン134から熱を奪い冷却媒体であるオイル130の抜熱を行うことが可能である。また、オイルクーラを用いてオイル130の抜熱を行っても良い。   As a means for cooling the liquid refrigerant that has absorbed heat from the stator core 113, the stator coil 114, and the motor case 120, for example, as shown in FIG. It is possible to remove the heat of the oil 130 as the cooling medium. Further, the heat of the oil 130 may be removed using an oil cooler.

なお、モータケース120を構成するケース部122とカバー部121の構造については、前述した形状に限られるものではなく、例えば、図25の(a)〜(d)で示されるような様々な変形例を適用することが可能である。すなわち、固定子112を密閉することができ、固定子112との間に冷媒流路123とすることが可能な空間を設けることができればよい。   Note that the structures of the case portion 122 and the cover portion 121 constituting the motor case 120 are not limited to the shapes described above, and various modifications as shown in, for example, (a) to (d) of FIG. An example can be applied. That is, it is only necessary that the stator 112 can be hermetically sealed and a space that can serve as the refrigerant flow path 123 is provided between the stator 112 and the stator 112.

以上説明した実施形態2について、その効果を確認するために、固定子鉄心、固定子コイル、モータケースの熱伝導解析を行い、内部の冷却効果を調べた。図26、図27、図28は、その結果を示す図である。   In order to confirm the effect of the second embodiment described above, the heat conduction analysis of the stator core, the stator coil, and the motor case was performed, and the internal cooling effect was examined. 26, 27, and 28 are diagrams showing the results.

本熱伝導解析では、現象の周期性と発熱分布を考慮し、アキシャル型モータの1/12を解析対象とした。固定子コイル140には絶縁紙141が巻かれた状態で解析を行っている。図26に熱伝導解析の境界条件を示す。また、図27には、(a)本発明により冷却した場合、(b)鉄心部142に流路を設置し冷却した場合、(c)モータケース143を冷却した場合、についての結果を示す。   In this heat conduction analysis, the periodicity of the phenomenon and the heat generation distribution were considered, and 1/12 of the axial type motor was the analysis target. The analysis is performed with the insulating paper 141 wound around the stator coil 140. FIG. 26 shows boundary conditions for heat conduction analysis. FIG. 27 shows the results for (a) when cooled according to the present invention, (b) when a flow path is installed in the iron core 142 and cooled, and (c) when the motor case 143 is cooled.

解析条件として、(c)モータケース143を冷却した場合は水冷とし、ケースを全て冷却する条件とした。モータケース143を冷却した場合、固定子コイル140に巻かれた絶縁紙141と固定子鉄心142間の接触熱抵抗の影響でコイル温度が下がらないことが分かった。   As analysis conditions, (c) when the motor case 143 was cooled, water cooling was performed, and the entire case was cooled. It has been found that when the motor case 143 is cooled, the coil temperature does not decrease due to the influence of the contact thermal resistance between the insulating paper 141 wound around the stator coil 140 and the stator core 142.

また、(b)鉄心部142を冷却した場合と(a)本発明の冷却では、オイル冷却とし、熱伝達率も同じ条件とした。(b)固定子鉄心142の直接冷却の場合は、(c)モータケース143冷却の場合と異なり、固定子鉄心142は効果的に冷却され、一定の効果が有ることが分かった。しかし、固定子コイル140に巻かれた絶縁紙141と固定子鉄心142間の接触熱抵抗の影響でコイル温度は下がらなかった。   In addition, (b) the case where the iron core portion 142 is cooled and (a) the cooling according to the present invention are oil-cooled, and the heat transfer coefficient is the same. In the case of (b) direct cooling of the stator core 142, unlike the case of (c) motor case 143 cooling, it was found that the stator core 142 is effectively cooled and has a certain effect. However, the coil temperature did not decrease due to the influence of the contact thermal resistance between the insulating paper 141 wound around the stator coil 140 and the stator core 142.

一方、(a)本発明により冷却した場合では、固定子コイル142に巻かれた絶縁紙141と固定子鉄心142間にオイルが浸漬するため接触熱抵抗の影響が小さくなり、モータ全体で温度差が殆どなくなることが確認された。また、固定子コイル140、固定子鉄心142を直接冷却するので、冷却効果が大きいことが確認された。   On the other hand, (a) in the case of cooling according to the present invention, oil is immersed between the insulating paper 141 wound around the stator coil 142 and the stator core 142, so that the influence of the contact thermal resistance is reduced, and the temperature difference in the entire motor. It was confirmed that almost disappeared. Moreover, since the stator coil 140 and the stator core 142 were directly cooled, it was confirmed that the cooling effect was great.

次に、半径方向の温度結果を図28に示す。図28(b)の結果からも分かるように、本発明により冷却した場合では、固定子コイル140と固定子鉄心142間の温度差が殆どない。また、モータケース温度との温度差も他の冷却に比べ小さいことが確認できた。以上の解析結果から、本発明による冷却効果が明らかとなった。   Next, the temperature results in the radial direction are shown in FIG. As can be seen from the result of FIG. 28B, when the cooling is performed according to the present invention, there is almost no temperature difference between the stator coil 140 and the stator core 142. It was also confirmed that the temperature difference from the motor case temperature was small compared to other cooling. From the above analysis results, the cooling effect according to the present invention was clarified.

実施形態3
以上説明した2つの実施形態1および実施形態2を組み合わせることによって、さらなる冷却効果を発揮した回転電機を実現することが可能である。これらの組合せは、求める回転電機の要求性能によって任意に選択することが可能であり、最適な冷却方式を採用することによって、最大限の能力を発揮する回転電機を実現することが可能である。
Embodiment 3
By combining the two embodiments 1 and 2 described above, it is possible to realize a rotating electrical machine that exhibits a further cooling effect. These combinations can be arbitrarily selected depending on the required performance of the rotating electrical machine to be obtained. By adopting an optimal cooling method, it is possible to realize a rotating electrical machine that exhibits the maximum capability.

アキシャル型モータの断面概略図である。It is a cross-sectional schematic diagram of an axial type motor. 図1で例示されるアキシャル型モータの回転子を示す図である。It is a figure which shows the rotor of the axial type motor illustrated by FIG. 図1で例示されるアキシャル型モータの固定子を示す図である。It is a figure which shows the stator of the axial type motor illustrated by FIG. 極全体が単一の固定子鉄心として構成さる場合のアキシャル型モータの固定子鉄心を示す図である。It is a figure which shows the stator core of an axial type motor in case the whole pole is comprised as a single stator core. アキシャル型モータの固定子鉄心が一極ごとに分割された鉄心の集合体である場合における、分割鉄心の1つを例示する図である。It is a figure which illustrates one of the division | segmentation iron cores in case the stator iron core of an axial type motor is the aggregate | assembly of the iron core divided | segmented for every pole. 積層鋼鈑で構成された従来の固定子鉄心の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional stator iron core comprised with the laminated steel plate. 積層鋼鈑で構成された固定子鉄心を通過する磁束線の方向と、磁束線を避けることによって設けることが可能な冷媒流路の設置可能領域を示す図である。It is a figure which shows the installation possible area | region of the refrigerant | coolant flow path which can be provided by avoiding a magnetic flux line direction and the direction of the magnetic flux line which passes through the stator iron core comprised with the laminated steel plate. 本発明をアキシャル型モータの固定子鉄心に適用した場合における固定子鉄心を通過する磁束線の方向と、磁束線を避けることによって設けることが可能な冷媒流路の設置可能領域を示す図である。It is a figure which shows the installation possible area | region of the refrigerant | coolant flow path which can be provided by avoiding a direction of the magnetic flux line which passes a stator core at the time of applying this invention to the stator iron core of an axial type motor, and a magnetic flux line. . 図8で示した固定子鉄心の流路設定可能領域を側面から見た図である。It is the figure which looked at the flow-path setting possible area | region of the stator core shown in FIG. 8 from the side surface. 本発明における冷媒流路の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the refrigerant flow path in this invention. 本発明における冷媒流路の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the refrigerant flow path in this invention. 従来の積層鋼鈑を用いた固定子鉄心において、鉄心表面を冷媒流路とした場合を例示する図である。It is a figure which illustrates the case where the iron core surface is used as a refrigerant channel in the conventional stator iron core using laminated steel plates. 図12で示した従来の冷媒流路を本発明に適用した場合を例示する図である。It is a figure which illustrates the case where the conventional refrigerant flow path shown in FIG. 12 is applied to this invention. 圧粉磁心材料の特徴を活かした鉄心表面への冷媒流路形成例を示す図である。It is a figure which shows the example of refrigerant | coolant flow path formation to the iron core surface using the characteristic of a powder magnetic core material. 本発明が固定子コイルの巻き方によらず適用可能であることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that this invention is applicable irrespective of how to wind a stator coil. 鉄心直接冷却の効果を油を用いた場合について比較した図である。It is the figure which compared the effect of iron core direct cooling about the case where oil is used. 従来のアキシャル型モータの概略断面を示す図である。It is a figure which shows the schematic cross section of the conventional axial type motor. 本発明に係るアキシャル型モータの概略断面を示す図である。It is a figure which shows the schematic cross section of the axial type motor which concerns on this invention. 本発明に係るアキシャル型モータの構造を説明するための要部斜視図であり、(a)はケース部が装着された状態を示しており、(b)はケース部を取り外した状態を示している。It is a principal part perspective view for demonstrating the structure of the axial type motor which concerns on this invention, (a) has shown the state in which the case part was mounted | worn, (b) has shown the state which removed the case part Yes. 本発明に係るアキシャル型モータに冷却媒体としてのオイルを導入した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which introduced the oil as a cooling medium to the axial type motor which concerns on this invention. 本発明に係るアキシャル型モータのケース部が備える液体冷媒の導入手段を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the introduction means of the liquid refrigerant with which the case part of the axial type motor which concerns on this invention is provided. 本発明に係るアキシャル型モータにおける液体冷媒の流れ方向を示す図である。It is a figure which shows the flow direction of the liquid refrigerant in the axial type motor which concerns on this invention. 本発明に係るアキシャル型モータにおける液体冷媒の流量制御機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the flow control mechanism of the liquid refrigerant in the axial type motor which concerns on this invention. 本発明に係るアキシャル型モータにおける液体冷媒の冷却手段を例示する図である。It is a figure which illustrates the cooling means of the liquid refrigerant in the axial type motor which concerns on this invention. 本発明に係るアキシャル型モータにおけるモータケースの様々な変形例を示す図である。It is a figure which shows the various modifications of the motor case in the axial type motor which concerns on this invention. 熱伝導解析の境界条件を示す図である。It is a figure which shows the boundary conditions of heat conduction analysis. 熱伝導解析の解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result of a heat conduction analysis. 熱伝導解析におけるアキシャル型モータの半径方向の温度結果を示す図である。It is a figure which shows the temperature result of the radial direction of the axial type motor in a heat conduction analysis.

符号の説明Explanation of symbols

10 回転子、11 永久磁石、12 固定子、13,23,33 固定子鉄心、13a ティース、13b バックヨーク、14,24,34 固定子コイル、15 (分割)鉄心、23a,33a 付加領域、25,35 磁束線、26,36 冷媒流路設置可能領域、26a,36a 冷媒流路、28,38 モータケース、37 冷媒出入口部、110 回転子、111 軸、112 固定子、113,142 固定子鉄心、113a ティース部、114,140 固定子コイル、115 空間ギャップ、116,120,143 モータケース、121 カバー部、121a 開口部、122 ケース部、122a 開口端部、123 冷媒流路、130 オイル、131 流入ガイド、132 流出ガイド、133 ポンプ、134 フィン、141 絶縁紙。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotor, 11 Permanent magnet, 12 Stator, 13, 23, 33 Stator iron core, 13a Teeth, 13b Back yoke, 14, 24, 34 Stator coil, 15 (Split) iron core, 23a, 33a Additional area, 25 , 35 Magnetic flux lines, 26, 36 Refrigerant flow path installable area, 26a, 36a Refrigerant flow path, 28, 38 Motor case, 37 Refrigerant inlet / outlet part, 110 rotor, 111 shaft, 112 stator, 113, 142 Stator core , 113a Teeth section, 114, 140 Stator coil, 115 Spatial gap, 116, 120, 143 Motor case, 121 Cover section, 121a opening section, 122 case section, 122a Open end section, 123 Refrigerant flow path, 130 Oil, 131 Inflow guide, 132 Outflow guide, 133 Pump, 134 Fin, 141 Insulating paper.

Claims (16)

界磁束発生源である回転子と、
前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、
を含むアキシャル型の回転電機において、
前記固定子鉄心は、
固定子コイルが巻回される複数のティースと、
前記ティースの少なくとも一端側径方向に鍔状に形成されて固定子コイルを支持するバックヨークと、
を含むとともに、ティースとバックヨークとは圧粉磁心材料によって一体成形され、さらに、
固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路を備えることを特徴とする回転電機。
A rotor which is a field magnetic flux generation source;
A stator configured by winding a plurality of sets of stator coils around a stator core to generate a rotating magnetic field for rotating the rotor;
In the axial type rotating electrical machine including
The stator core is
A plurality of teeth around which a stator coil is wound;
A back yoke that is formed in a bowl shape in a radial direction at least on one end side of the teeth and supports the stator coil;
And the teeth and the back yoke are integrally formed of a powder magnetic core material,
A rotating electrical machine comprising a refrigerant flow path in or on a stator core, which is an area that is generated by a stator coil and does not interfere with a dense portion of magnetic flux lines that pass through the stator core.
界磁束発生源である回転子と、
前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、
を含むアキシャル型の回転電機において、
前記固定子鉄心は、
固定子コイルが巻回される複数のティースと、
前記ティースの少なくとも一端側径方向に鍔状に形成されて固定子コイルを支持するバックヨークと、
を含むとともに、少なくとも前記バックヨークは圧粉磁心材料によって成形され、さらに、
固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路を備えることを特徴とする回転電機。
A rotor which is a field magnetic flux generation source;
A stator configured by winding a plurality of sets of stator coils around a stator core to generate a rotating magnetic field for rotating the rotor;
In the axial type rotating electrical machine including
The stator core is
A plurality of teeth around which a stator coil is wound;
A back yoke that is formed in a bowl shape in a radial direction at least on one end side of the teeth and supports the stator coil;
And at least the back yoke is formed of a powder magnetic core material, and
A rotating electrical machine comprising a refrigerant flow path in or on a stator core, which is an area that is generated by a stator coil and does not interfere with a dense portion of magnetic flux lines that pass through the stator core.
請求項1又は2に記載の回転電機において、
前記固定子鉄心は、固定子コイルがそれぞれ巻回された分割鉄心の集合体であり、この分割鉄心ごとに前記冷媒流路が形成されていることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The stator iron core is an assembly of split iron cores around which stator coils are wound, and the refrigerant flow path is formed for each of the split iron cores.
請求項1又は2に記載の回転電機において、
前記固定子鉄心は一体成形され、この一体成形された固定子鉄心全体に渡って前記冷媒流路が形成されていることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the stator core is integrally formed, and the refrigerant flow path is formed over the integrally formed stator core.
請求項1〜4のいずれか1に記載の回転電機において、
前記冷媒流路の出入口部は、前記固定子鉄心のコイル設置面以外の面、または、前記固定子鉄心の回転子側以外の面に設けられていることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4,
The rotating electrical machine characterized in that the inlet / outlet portion of the refrigerant flow path is provided on a surface other than the coil installation surface of the stator core or a surface other than the rotor side of the stator core.
請求項1〜5のいずれか1に記載の回転電機において、
前記冷媒流路の壁面には、耐腐食膜が形成されていることを特徴とする回転電機。
In the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5,
A rotating electrical machine, wherein a corrosion-resistant film is formed on a wall surface of the refrigerant flow path.
請求項1〜6のいずれか1に記載の回転電機において、
前記冷媒流路は、フィン状に形成されていることを特徴とする回転電機。
In the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6,
The rotating electrical machine, wherein the refrigerant flow path is formed in a fin shape.
界磁束発生源である回転子と、
前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、
を含むアキシャル型の回転電機において、
前記回転子は、
固定子コイルが巻回される固定子鉄心を収納するとともに、固定子鉄心の固定子コイル設置側に開口端部を有するケース部と、
前記ケース部の開口端部に設置され、ケース部と協働して固定子鉄心を密閉するための収納筐体を形成するカバー部と、
を備え、
前記収納筐体と前記固定子コイルが巻回される固定子鉄心との間に形成される空間を液体冷媒の冷媒流路とすることを特徴とする回転電機。
A rotor which is a field magnetic flux generation source;
A stator configured by winding a plurality of sets of stator coils around a stator core to generate a rotating magnetic field for rotating the rotor;
In the axial type rotating electrical machine including
The rotor is
A case portion having an open end on the stator coil installation side of the stator core, while storing the stator core around which the stator coil is wound,
A cover part that is installed at an opening end of the case part and forms a housing case for sealing the stator core in cooperation with the case part;
With
A rotating electrical machine characterized in that a space formed between the housing case and a stator core around which the stator coil is wound serves as a refrigerant flow path for liquid refrigerant.
請求項8に記載の回転電機において、
前記収納筐体のカバー部は、固定子鉄心と協働して形成されることを特徴とする回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 8,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the cover portion of the housing case is formed in cooperation with a stator core.
請求項8又は9に記載の回転電機において、
前記収納筐体を形成するケース部とカバー部は、非磁性の絶縁材料で形成されることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 8 or 9,
A rotating electric machine characterized in that a case portion and a cover portion forming the housing case are formed of a nonmagnetic insulating material.
請求項8〜10のいずれか1に記載の回転電機において、
前記固定子コイルは表面を絶縁紙によって包まれており、その周囲を冷媒流路に導入される液体冷媒によって浸されることにより抜熱されることを特徴とする回転電機。
The rotating electrical machine according to any one of claims 8 to 10,
The rotating electric machine is characterized in that the surface of the stator coil is wrapped with insulating paper, and the periphery thereof is removed by being immersed in a liquid refrigerant introduced into the refrigerant flow path.
請求項8〜11のいずれか1に記載の回転電機において、
前記ケース部は、
液体冷媒を冷媒流路に導入する流入ガイドと、
液体冷媒を冷媒流路から導出する流出ガイドと、
を備えることを特徴とする回転電機。
The rotating electrical machine according to any one of claims 8 to 11,
The case portion is
An inflow guide for introducing liquid refrigerant into the refrigerant flow path;
An outflow guide for leading the liquid refrigerant from the refrigerant flow path;
A rotating electric machine comprising:
請求項8〜12のいずれか1に記載の回転電機において、
前記液体冷媒は、流量制御可能な流体ポンプによって冷媒流路を循環することを特徴とする回転電機。
The rotating electrical machine according to any one of claims 8 to 12,
The rotary electric machine is characterized in that the liquid refrigerant circulates in the refrigerant flow path by a fluid pump capable of controlling the flow rate.
請求項8〜13のいずれか1に記載の回転電機において、
前記液体冷媒を冷却するための冷却手段を備えることを特徴とする回転電機。
The rotating electrical machine according to any one of claims 8 to 13,
A rotating electrical machine comprising cooling means for cooling the liquid refrigerant.
界磁束発生源である回転子と、
前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、
を含むアキシャル型の回転電機において、
前記固定子鉄心は、
固定子コイルが巻回される複数のティースと、
前記ティースの少なくとも一端側径方向に鍔状に形成されて固定子コイルを支持するバックヨークと、
を含むとともに、ティースとバックヨークとは圧粉磁心材料によって一体成形され、さらに、
固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に第1の冷媒流路を備え、
前記回転子は、
固定子コイルが巻回される固定子鉄心を収納するとともに、固定子鉄心の固定子コイル設置側に開口端部を有するケース部と、
前記ケース部の開口端部に設置され、ケース部と協働して固定子鉄心を密閉するための収納筐体を形成するカバー部と、
を備え、
前記収納筐体と前記固定子コイルが巻回される固定子鉄心との間に形成される空間を第2の冷媒流路とすることを特徴とする回転電機。
A rotor which is a field magnetic flux generation source;
A stator configured by winding a plurality of sets of stator coils around a stator core to generate a rotating magnetic field for rotating the rotor;
In the axial type rotating electrical machine including
The stator core is
A plurality of teeth around which a stator coil is wound;
A back yoke that is formed in a bowl shape in a radial direction at least on one end side of the teeth and supports the stator coil;
And the teeth and the back yoke are integrally formed of a powder magnetic core material,
A first refrigerant flow path is provided inside or on the surface of the stator core that is generated by the stator coil and does not interfere with the dense portion of the magnetic flux lines passing through the stator core,
The rotor is
A case portion having an open end on the stator coil installation side of the stator core, while storing the stator core around which the stator coil is wound,
A cover part that is installed at an opening end of the case part and forms a housing case for sealing the stator core in cooperation with the case part;
With
A rotary electric machine characterized in that a space formed between the housing case and a stator core around which the stator coil is wound is a second refrigerant flow path.
界磁束発生源である回転子と、
前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、
を含むアキシャル型の回転電機において、
前記固定子鉄心は、
固定子コイルが巻回される複数のティースと、
前記ティースの少なくとも一端側径方向に鍔状に形成されて固定子コイルを支持するバックヨークと、
を含むとともに、少なくとも前記バックヨークは圧粉磁心材料によって成形され、さらに、
固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に第1の冷媒流路を備え、
前記回転子は、
固定子コイルが巻回される固定子鉄心を収納するとともに、固定子鉄心の固定子コイル設置側に開口端部を有するケース部と、
前記ケース部の開口端部に設置され、ケース部と協働して固定子鉄心を密閉するための収納筐体を形成するカバー部と、
を備え、
前記収納筐体と前記固定子コイルが巻回される固定子鉄心との間に形成される空間を第2の冷媒流路とすることを特徴とする回転電機。
A rotor which is a field magnetic flux generation source;
A stator configured by winding a plurality of sets of stator coils around a stator core to generate a rotating magnetic field for rotating the rotor;
In the axial type rotating electrical machine including
The stator core is
A plurality of teeth around which a stator coil is wound;
A back yoke that is formed in a bowl shape in a radial direction at least on one end side of the teeth and supports the stator coil;
And at least the back yoke is formed of a powder magnetic core material, and
A first refrigerant flow path is provided inside or on the surface of the stator core that is generated by the stator coil and does not interfere with the dense portion of the magnetic flux lines passing through the stator core,
The rotor is
A case portion having an open end on the stator coil installation side of the stator core, while storing the stator core around which the stator coil is wound,
A cover part that is installed at an opening end of the case part and forms a housing case for sealing the stator core in cooperation with the case part;
With
A rotary electric machine characterized in that a space formed between the housing case and a stator core around which the stator coil is wound is a second refrigerant flow path.
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