JP2006074866A - Dynamo-electric machine - Google Patents

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Yoshihiro Taniyama
賀浩 谷山
Yasuo Kahata
安雄 加幡
Yutaka Hashiba
豊 橋場
Hidekazu Shiomi
英一 塩見
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a pressure loss by removing an air gap made between the inside of a baffle and the outside of the end ring insulating cylinder of a rotor. <P>SOLUTION: In a gas-cooled dynamo-electric machine which is equipped with a rotor 4 and a stator 1, an air gap baffle 7 where a brush seal 9 with its brush tip in contact with the outside surface of the rotor 4 is attached, is provided, inside the baffle main body 8 which regulates the rate of flow of cooling gas flowing into the circular air gap or flowing out of the circular air gap, at least at one stator end of the circular air gap made between the rotor 4 and the stator 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、発電機などの回転電機において、特に機内の冷却ガスを特定の位置に誘導可能な冷却ガス分離バッフルを備えた構造の回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine such as a generator, and more particularly to a rotating electrical machine having a structure including a cooling gas separation baffle capable of guiding cooling gas in the machine to a specific position.

発電機などの回転電機は、中空円筒形状のステータと、このステータの中空部の直径よりも若干直径の小さな円筒形状のロータが同心円上に配置されて構成され、これらステータ及びロータには各々銅などの電気導電性のバーが軸方向に配設されている。   A rotating electrical machine such as a generator is configured by concentrically arranging a hollow cylindrical stator and a cylindrical rotor having a diameter slightly smaller than the diameter of the hollow portion of the stator. Electrically conductive bars such as are arranged in the axial direction.

このような回転電機において、ロータ側の電気導電性バーを励磁した上でロータを駆動源により回転させることにより、ステータ側のバーに電流が誘起されるが、このときステータやロータに電気的な損失などに起因して大きな熱を発生するため、機内を冷却する必要がある。   In such a rotating electrical machine, current is induced in the stator-side bar by exciting the rotor-side electrically conductive bar and then rotating the rotor with a drive source. Since large heat is generated due to loss and the like, it is necessary to cool the inside of the machine.

そこで、ステータやロータに半径方向の冷却用通風ダクトを設けると共に、ファンを設置するなどして機内に冷却ガスを送り、強制冷却を行っている。この場合、ステータの中空部とロータの外径部との間に存する空間、いわゆるエアギャップも冷却ガス通路として使用される。   Therefore, a cooling air duct is provided in the stator and the rotor in the radial direction, and a cooling gas is sent into the machine by installing a fan or the like to perform forced cooling. In this case, a space existing between the hollow portion of the stator and the outer diameter portion of the rotor, so-called air gap, is also used as the cooling gas passage.

しかし、エアギャップに流入する冷却ガスは軸方向に流れるため、ステータやロータの半径方向に設けられた冷却用通風ダクトを通過する冷却ガスの流れを乱すことがある。   However, since the cooling gas flowing into the air gap flows in the axial direction, the flow of the cooling gas passing through the cooling ventilation duct provided in the radial direction of the stator or the rotor may be disturbed.

このため、従来ではエアギャップ端部のステータ鉄心側にバッフルと呼ばれる邪魔板を設け、ロータファンからの冷却ガスの流れ方向を制御して最適な冷却が行えるようにしている。   For this reason, conventionally, a baffle called a baffle is provided on the side of the stator core at the end of the air gap to control the flow direction of the cooling gas from the rotor fan so that optimum cooling can be performed.

このようなバッフルとしては、一般的に内径をロータエンドリングの外径程度、外径をステータの端部の内径未満としたドーナツ状の薄板が用いられ、その外径を調整することにより冷却ガスの流れ量を制御している。   As such a baffle, a donut-shaped thin plate having an inner diameter approximately equal to the outer diameter of the rotor end ring and an outer diameter less than the inner diameter of the end of the stator is generally used, and the cooling gas can be adjusted by adjusting the outer diameter. The amount of flow is controlled.

また、この他には特定の箇所を選択的に冷却強化する機能を持たせた弓状のバッフルにすることにより、鉄心端部の冷却強化を図るようにしたものがある(例えば、特許文献1)。
特公平5−46184号公報
In addition to this, there is an arcuate baffle having a function of selectively cooling and strengthening a specific portion to enhance cooling of the end of the iron core (for example, Patent Document 1). ).
Japanese Patent Publication No. 5-46184

しかしながら、上述した一般的な回転電機の冷却ガス分離バッフルにおいては、高速回転時に振動するロータ部との接触・損傷を防ぐ目的で、慣例的にバッフル内径をロータのエンドリング外径より約10mm程度大き目にしているため、バッフルの外径側だけでなく内側にも空隙が生じていた。   However, in the cooling gas separation baffle of the general rotating electric machine described above, the inner diameter of the baffle is conventionally about 10 mm from the end ring outer diameter of the rotor for the purpose of preventing contact / damage with the rotor portion that vibrates at high speed. Because of the large size, voids were generated not only on the outer diameter side but also on the inner side of the baffle.

このため、エアギャップ端部に冷却ガスの分岐部が生じることで、不必要な通風損失を発生させるばかりでなく、ロータのエンドリング外径の機種差により、当該部分の開口面積や冷却ガス回転周速が異なることから、バッフルによる流量制御量の予測を困難にする一因となっていた。   For this reason, the branch portion of the cooling gas is generated at the end of the air gap, which not only causes unnecessary ventilation loss, but also due to the difference in the rotor end ring outer diameter, the opening area of the relevant portion and the cooling gas rotation Since the peripheral speeds are different, it has become a factor that makes it difficult to predict the flow control amount by the baffle.

また、上述の弓状のバッフルは、片持ち梁状で固定している構造上、流速が50m/sを超える環境下にあるエアギャップ端部では、経年的な強度に問題がある。   In addition, the above-described arcuate baffle has a structure that is fixed in a cantilever shape, and there is a problem in the strength over time at the end of the air gap in an environment where the flow velocity exceeds 50 m / s.

さらに、いずれのバッフルも硬度のある構造体によって構成されているため、組立上ステータ内にロータを組込んだ後にのみ取付け可能となり、その結果エアギャップの端部、もしくは端部より少し内側に入った位置のみしか設置できないという制限があった。   Furthermore, since all the baffles are composed of a hard structure, they can be mounted only after the rotor is assembled in the stator for assembly, and as a result, enter the end of the air gap or slightly inside the end. There was a restriction that it could only be installed at a certain position.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、バッフルの内径側とロータのエンドリング外径の間にできる空隙をなくし、かつエアギャップ端部以外の場所にも設置することが可能な冷却ガスバッフルを備えた回転電機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and eliminates the gap formed between the inner diameter side of the baffle and the outer diameter of the end ring of the rotor, and can be installed at a place other than the end of the air gap. An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine having a possible cooling gas baffle.

本発明は上記目的を達成するため、次のような手段により回転電機を構成する。   In order to achieve the above object, the present invention constitutes a rotating electrical machine by the following means.

請求項1に対応する発明は、ロータ及びステータを備えたガス冷却式回転電機において、前記ロータとステータとの間に形成された環状の間隙の少なくとも一方のステータ端部に、前記環状の間隙へ流入、又は前記環状の間隙から流出する冷却ガス流量を調整するリング状のバッフル本体の内径側にブラシ先端が前記ロータの外表面に接触するブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルを取付ける。   According to a first aspect of the present invention, in the gas-cooled rotary electric machine including the rotor and the stator, at least one stator end portion of the annular gap formed between the rotor and the stator is connected to the annular gap. A cooling gas separation baffle having a brush seal in which the brush tip contacts the outer surface of the rotor is attached to the inner diameter side of a ring-shaped baffle body that adjusts the flow rate of the cooling gas flowing in or out of the annular gap.

請求項2に対応する発明は、請求項1に対応する発明の回転電機において、前記環状の間隙の少なくとも一方のステータ端部に取付けられる冷却ガス分離バッフルは、ステータ端部に形成された鉄心段落し部に取付けられる。   According to a second aspect of the present invention, in the rotating electrical machine of the first aspect of the present invention, the cooling gas separation baffle attached to at least one stator end of the annular gap is an iron core paragraph formed at the stator end. Mounted on the butt.

請求項3に対応する発明は、ロータ及びステータを備えたガス冷却式回転電機において、前記ロータとステータとの間に形成された環状の間隙の少なくとも一方のロータのエンドリング部に前記環状の間隙へ流入、又は前記環状の間隙から流出する冷却ガス流量を調整するリング状のバッフル本体の外径側にブラシ先端が前記ステータ端部内周面に接触するブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルを取付ける。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a gas-cooled rotary electric machine including a rotor and a stator, wherein the annular gap is formed in an end ring portion of at least one of the annular gaps formed between the rotor and the stator. A cooling gas separation baffle having a brush seal in which the brush tip contacts the inner peripheral surface of the stator end is attached to the outer diameter side of the ring-shaped baffle body that adjusts the flow rate of the cooling gas flowing into or out of the annular gap .

請求項4に対応する発明は、ロータ及びステータを備えたガス冷却式回転電機において、前記ロータとステータとの間に形成された環状の間隙の軸方向中央位置に対応するステータ鉄心側にリング状のバッフル本体の内径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルを取付ける。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a gas-cooled rotary electric machine including a rotor and a stator, and a ring-like shape on the stator core side corresponding to an axial center position of an annular gap formed between the rotor and the stator. A cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the inner diameter side of the baffle body is attached.

請求項5に対応する発明は、ロータ及びステータを備えたガス冷却式回転電機において、前記ロータとステータとの間に形成された環状の間隙の軸方向中央位置に対応するロータ鉄心側にリング状のバッフル本体の外径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルを取付ける。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a gas-cooled rotary electric machine including a rotor and a stator, and a ring shape on a rotor iron core side corresponding to an axial center position of an annular gap formed between the rotor and the stator. Install a cooling gas separation baffle with a brush seal on the outer diameter side of the baffle body.

請求項6に対応する発明は、ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスの流れ方向が前記ロータとステータとの間に形成された間隙で軸方向に逆転する分流地点を有するガス冷却式回転電機において、前記冷却ガスの流れ方向が軸方向に逆転する分流地点の少なくとも1箇所にリング状のバッフル本体の内径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをステータ鉄心側に取付ける。   The invention corresponding to claim 6 includes a rotor and a stator, and has a shunt point where the flow direction of the cooling gas circulating in the machine reverses in the axial direction by a gap formed between the rotor and the stator. In the rotary electric machine, a cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the inner diameter side of a ring-shaped baffle body is attached to the stator core side at at least one branch point where the flow direction of the cooling gas is reversed in the axial direction.

請求項7に対応する発明は、ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスの流れ方向が前記ロータとステータとの間に形成された間隙で軸方向に逆転する分流地点を有するガス冷却式回転電機において、前記冷却ガスの流れ方向が軸方向に逆転する分流地点の少なくとも1箇所にリング状のバッフル本体の外径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをロータ側に取付ける。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a gas cooling system comprising a rotor and a stator, and having a flow dividing point in which a flow direction of a cooling gas circulating in the machine is axially reversed by a gap formed between the rotor and the stator. In the rotary electric machine, a cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the outer diameter side of the ring-shaped baffle body is attached to the rotor side at at least one branch point where the flow direction of the cooling gas is reversed in the axial direction.

請求項8に対応する発明は、ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスがステータの内径側から外径側に流れるセクションを有するガス冷却式回転電機において、前記セクションの中央部分のロータとステータとの間に形成された間隙に対応させてリング状のバッフル本体の内径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをステータ鉄心側に取付ける。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a gas-cooled rotary electric machine including a rotor and a stator, and a section in which cooling gas circulating in the machine flows from the inner diameter side to the outer diameter side of the stator. A cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the inner diameter side of the ring-shaped baffle main body is attached to the stator core side so as to correspond to the gap formed between the stator and the stator.

請求項9に対応する発明は、ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスがステータの内径側から外径側に流れるセクションを有するガス冷却式回転電機において、前記セクションの中央部分のロータとステータとの間に形成された間隙に対応させてリング状のバッフル本体の外径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをロータ側に取付ける。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a gas-cooled rotary electric machine having a section including a rotor and a stator, and a cooling gas circulating in the machine flows from an inner diameter side to an outer diameter side of the stator. A cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the outer diameter side of the ring-shaped baffle body is attached to the rotor side so as to correspond to a gap formed between the stator and the stator.

請求項10に対応する発明は、ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスがステータの内径側から外径側に流れるセクションと外径側から内径側に流れるセクションを有するガス冷却式回転電機において、前記各セクションの中央部分の前記ロータとステータとの間に存する間隙に対応させてリング状のバッフル本体の内径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをステータ鉄心側にそれぞれ取付ける。   The invention corresponding to claim 10 includes a rotor and a stator, and has a section in which cooling gas circulating in the machine flows from the inner diameter side to the outer diameter side of the stator and a section in which the cooling gas flows from the outer diameter side to the inner diameter side. In the electric machine, a cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the inner diameter side of the ring-shaped baffle body is attached to the stator core side in correspondence with a gap existing between the rotor and the stator in the central portion of each section.

請求項11に対応する発明は、ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスがステータの内径側から外径側に流れるセクションと外径側から内径側に流れるセクションを有するガス冷却式回転電機において、前記各セクションの中央部分の前記ロータとステータとの間に存する間隙に対応させてリング状のバッフル本体の外径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをロータ側にそれぞれ取付ける。   The invention corresponding to claim 11 includes a rotor and a stator, and has a section in which cooling gas circulating in the machine flows from the inner diameter side to the outer diameter side of the stator and a section in which the cooling gas flows from the outer diameter side to the inner diameter side. In the electric machine, a cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the outer diameter side of the ring-shaped baffle body is attached to the rotor side so as to correspond to the gap existing between the rotor and the stator in the central portion of each section.

請求項12に対応する発明は、ロータ及びステータを備え、且つ前記ロータに軸流ファンと該軸流ファンの外径側に冷却ガスを誘導する通風ガイドを有するガス冷却式回転電機において、前記軸流ファンと前記通風ダクトとのクリアランス部に対応させてブラシシールを設け、該ブラシシールを前記軸流ファンのファンチップ側又は前記通風ガイド側に取付ける。   The invention corresponding to claim 12 is a gas-cooled rotary electric machine comprising a rotor and a stator, and having an axial fan in the rotor and a ventilation guide for guiding cooling gas to an outer diameter side of the axial fan. A brush seal is provided in correspondence with the clearance between the flow fan and the ventilation duct, and the brush seal is attached to the fan chip side or the ventilation guide side of the axial flow fan.

請求項13に対応する発明は、ロータ及びステータを備え、且つ前記ロータに遠心ファンと該遠心ファンの外径側に冷却ガスを誘導する通風ガイドを有するガス冷却式回転電機において、前記遠心ファンの側板と前記通風板とのクリアランス部に対応させてブラシシールを設け、該ブラシシールを前記遠心ファンの側板外径側又は前記通風ガイド側に取付ける。   According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a gas-cooled rotary electric machine comprising a rotor and a stator, and having a centrifugal fan and a ventilation guide for guiding a cooling gas to an outer diameter side of the centrifugal fan. A brush seal is provided in correspondence with the clearance between the side plate and the ventilation plate, and the brush seal is attached to the side plate outer diameter side or the ventilation guide side of the centrifugal fan.

請求項14に対応する発明は、請求項1乃至請求項13の何れかに対応する発明の回転電機において、前記ブラシシールの材質を難燃性の材料で構成する。   The invention corresponding to claim 14 is the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 13, wherein the brush seal is made of a flame-retardant material.

請求項15に対応する発明は、請求項1乃至請求項13の何れかに対応する発明の回転電機において、前記ブラシシールの材質を耐磨耗性の低い材料で構成する。   The invention corresponding to claim 15 is the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 13, wherein the brush seal is made of a material having low wear resistance.

本発明は、高速回転するロータに接触しても機器が損傷する恐れのないブラシシールにより、間隙(エアギャップ)へ流入する冷却ガスが減少するため、エアギャップ入口部分における急縮流とロータコイルエンド部の冷却ガスの合流を回避でき、圧力損失を低減できる。   According to the present invention, since the cooling gas flowing into the gap (air gap) is reduced by the brush seal that does not cause damage to the equipment even if it contacts the rotor that rotates at high speed, the rapid contraction flow at the air gap inlet portion and the rotor coil The confluence of the cooling gas at the end portion can be avoided, and the pressure loss can be reduced.

以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の第1の実施形態を図1乃至図3を参照して説明する。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1において、1は円筒状のステータで、このステータ1は薄い積層磁性鋼板を軸方向に多数積層してなるステータ鉄心2とこのステータ鉄心2の内周側に軸方向に形成された複数のスロットにそれぞれ収納された図示しない銅などの電気導電性のバー(ステータコイル)とからなり、またステータ鉄心2の両端部は複数の鉄心段落し部2aが形成されると共に、その端面に端板3が取付けられている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a cylindrical stator. The stator 1 includes a stator core 2 formed by laminating a large number of thin laminated magnetic steel sheets in the axial direction and a plurality of axially formed inner circumferential sides of the stator core 2. It consists of an electrically conductive bar (stator coil) such as copper (not shown) accommodated in each slot, and both end portions of the stator core 2 are formed with a plurality of core step portions 2a, and end plates on the end surfaces thereof 3 is attached.

また、4は上記ステータ1の中空部に同心上に且つステータと微小間隙(エアギャップ)を存して配置された円筒形状のロータで、このロータ4はロータ鉄心5とこのロータ鉄心5の周面側に軸方向に形成された複数のスロットにそれぞれ収納された図示しない銅などの電気導電性のバー(ロータコイル)とからなり、ロータ鉄心5の両端部にはロータコイルエンド部を保持するロータエンドリング6が取付けられている。   Reference numeral 4 denotes a cylindrical rotor arranged concentrically in the hollow portion of the stator 1 and having a minute gap (air gap) with the stator. The rotor 4 includes a rotor core 5 and a circumference of the rotor core 5. It consists of an electrically conductive bar (rotor coil) such as copper (not shown) housed in a plurality of slots formed in the axial direction on the surface side, and a rotor coil end portion is held at both ends of the rotor core 5. A rotor end ring 6 is attached.

ここで、上記ステータ鉄心2及びロータ鉄心5には、軸方向に適宜の間隔を存して半径方向に抜ける冷却用通風ダクトがそれぞれ形成されている。   Here, the stator iron core 2 and the rotor iron core 5 are respectively formed with cooling ventilation ducts that pass through in the radial direction with appropriate intervals in the axial direction.

このような構成の回転電機において、ステータ鉄心2の端面に取付けられた端板3の内周側に冷却ガス分離バッフルとしてリング状のエアギャップバッフル7を固定する。このエアギャップバッフル7は、図2に示すようにバッフル本体8とその内径側にブラシによるシール機構(以下単にブラシシールと呼ぶ)9を取付けた構成のものである。   In the rotary electric machine having such a configuration, a ring-shaped air gap baffle 7 is fixed as a cooling gas separation baffle on the inner peripheral side of the end plate 3 attached to the end face of the stator core 2. As shown in FIG. 2, the air gap baffle 7 has a configuration in which a baffle main body 8 and a seal mechanism (hereinafter simply referred to as a brush seal) 9 using a brush are attached to the inner diameter side thereof.

この場合、ブラシシール9のブラシ長さは、図3に示すようにブラシ先端がロータ鉄心5のロータエンドリング6の外表面に接触する程度に調整される。   In this case, the brush length of the brush seal 9 is adjusted so that the brush tip contacts the outer surface of the rotor end ring 6 of the rotor core 5 as shown in FIG.

また、ブラシシール9のブラシ材質は、難燃性又は耐磨耗性の低いもの、あるいは両方の性質を有するものが使用される。   In addition, as the brush material of the brush seal 9, a material having flame retardancy or low wear resistance, or a material having both properties is used.

このような構成の回転電機とすれば、運転中、すなわちロータの回転中はブラシシール9の機能により従来空隙となっていたエアギャップバッフルの内径側とロータエンドリング6との隙間がシールされる。   With the rotating electric machine having such a configuration, during operation, that is, during rotation of the rotor, the gap between the inner diameter side of the air gap baffle and the rotor end ring 6, which has conventionally been a gap, is sealed by the function of the brush seal 9. .

したがって、エアギャップバッフル部において冷却ガスの分岐部による通風損失を排除し、冷却ガス流量制御の予測が容易になり、より冷却効率の高い配流構成を実現できる。   Therefore, ventilation loss due to the branch portion of the cooling gas in the air gap baffle portion is eliminated, the prediction of the cooling gas flow rate control is facilitated, and a distribution structure with higher cooling efficiency can be realized.

上記実施形態において、ブラシシール9のブラシ長さとして図4に示すようにバッフル本体8とその内径側よりロータエンドリング6の外表面に至る長さよりも若干長めに設定し、ブラシ先端を軸方向に湾曲した状態で接触させるようにしても良い。   In the above-described embodiment, the brush length of the brush seal 9 is set slightly longer than the length from the baffle body 8 and its inner diameter side to the outer surface of the rotor end ring 6 as shown in FIG. You may make it make it contact in the state curved to.

このようなブラシ長さに調整することによって、ロータの半径方向の振動によるエアギャップバッフル7の内径側の隙間高さが時間変化する場合もシールすることができる。   By adjusting to such a brush length, it is possible to seal even when the gap height on the inner diameter side of the air gap baffle 7 due to vibration in the radial direction of the rotor changes with time.

上記実施形態では、ステータ鉄心2の端面に取付けられた端板3の内周側にエアギャップバッフル7を取付けたが、図5に示すようにステータ鉄心2の端部に形成された複数の鉄心段落し部2aの何れかの位置にエアギャップバッフル7を取付け、図3又は図4に示すようにブラシ先端がロータ鉄心5の外表面に接触するようにしても良い。   In the above embodiment, the air gap baffle 7 is attached to the inner peripheral side of the end plate 3 attached to the end face of the stator core 2, but a plurality of iron cores formed at the end of the stator core 2 as shown in FIG. The air gap baffle 7 may be attached to any position of the stepped portion 2a so that the tip of the brush contacts the outer surface of the rotor core 5 as shown in FIG. 3 or FIG.

このような構成とすれば、ステータ鉄心2の端部の半径方向に形成された冷却用通風ダクトに冷却ガスを誘導することが可能となるので、ステータ鉄心2の端部の風量を選択的に増大させることができ、部分的な冷却強化を実現できる。   With this configuration, the cooling gas can be guided to the cooling ventilation duct formed in the radial direction at the end of the stator core 2, so that the air volume at the end of the stator core 2 can be selectively set. It can be increased and partial cooling enhancement can be realized.

本発明の第2の実施形態を図6及び図7を参照して説明する。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

なお、図6において、図1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。   In FIG. 6, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, different parts are described.

図6に示すようにロータコイルエンドを保持するロータエンドリング6の外周面上に冷却ガス分離バッフルとしてリング状のエアギャップバッフル10を固定する。このエアギャップバッフル10は、図7に示すようにバッフル本体11とその外径側にブラシによるシール機構(以下単にブラシシールと呼ぶ)12を取付けた構成のものである。   As shown in FIG. 6, a ring-shaped air gap baffle 10 is fixed as a cooling gas separation baffle on the outer peripheral surface of the rotor end ring 6 holding the rotor coil end. The air gap baffle 10 has a configuration in which a baffle body 11 and a seal mechanism (hereinafter simply referred to as a brush seal) 12 using a brush are attached to the outer diameter side thereof as shown in FIG.

この場合、バッフル本体11及びブラシシール12のブラシの長さは、任意で良く、通風冷却設計により決定される。   In this case, the lengths of the baffle body 11 and the brush seal 12 may be arbitrary and are determined by the ventilation cooling design.

このような構成の回転電機とすれば、運転中、すなわちロータの回転中は遠心力によりブラシシール12のブラシが放射方向に広がることでシール機能として作用し、エアギャップの端部での冷却ガスの流量制御が可能となる。   With the rotating electrical machine having such a configuration, during operation, that is, during rotation of the rotor, the brush of the brush seal 12 spreads in the radial direction by centrifugal force, thereby acting as a sealing function, and cooling gas at the end of the air gap It is possible to control the flow rate.

また、ブラシシール12のブラシの長さを調整することによって、ロータの半径方向の振動によるエアギャップ高さが時間変動する場合も、シール機能を保持することが可能となる。   Further, by adjusting the length of the brush of the brush seal 12, it is possible to maintain the sealing function even when the air gap height due to the vibration in the radial direction of the rotor varies with time.

したがって、重力の影響を排除した周方向に均一なシール効果を得ることができるので、エアギャップバッフル部において冷却ガスの分岐部による通風損失を排除し、冷却ガス流量制御の予測が容易になり、より冷却効率の高い配流構成を実現できる。   Therefore, it is possible to obtain a uniform sealing effect in the circumferential direction that eliminates the influence of gravity, so it is possible to eliminate the ventilation loss due to the branching portion of the cooling gas in the air gap baffle portion, and to easily predict the cooling gas flow rate control, A distribution structure with higher cooling efficiency can be realized.

本発明の第3の実施形態を図8を参照して説明する。   A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図8は発電機の上半部の概略構成を示す断面図で、図1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the upper half of the generator. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Different parts will be described here.

図8において、ロータ4の両端の軸部に取付けられた軸流ファン13により機内の冷却ガスが図示矢印のようにロータ鉄心5内を軸方向とロータとステータ2との間に存するエアギャップに流入し、この冷却ガスはロータ鉄心5の半径方向を通ってエアギャップを流れる冷却ガスと合流した後、ステータ鉄心2内を内径側から外径側に抜け、さらにステータ1の背部に存するフレーム14との間に形成された通風路を通って冷却器15に流入し、ここで冷却された冷却ガスが再び軸流ファン13側に戻る一方向通風方式を採用している。   In FIG. 8, the axial flow fan 13 attached to the shafts at both ends of the rotor 4 causes the cooling gas in the machine to form an air gap in the axial direction between the rotor and the stator 2 in the rotor core 5 as shown by the arrows in the figure. This cooling gas flows in the radial direction of the rotor core 5 and merges with the cooling gas flowing through the air gap, and then passes through the stator core 2 from the inner diameter side to the outer diameter side. A one-way ventilation method is adopted in which the refrigerant flows into the cooler 15 through the ventilation path formed between the two and the cooling gas, and the cooling gas cooled here returns to the axial flow fan 13 side again.

このような通風方式の回転電機においては、冷却ガスの通風路が左右対称になっているため、発電機中央部のエアギャップ内で冷却ガスの衝突が発生し、冷却ガスの流れに乱れが生じ、冷却効率に影響を与える。   In such a ventilation type rotating electrical machine, the cooling gas ventilation path is symmetrical, so that a collision of the cooling gas occurs in the air gap in the center of the generator, resulting in a disturbance in the flow of the cooling gas. Affect the cooling efficiency.

そこで、本実施形態では、ステータ鉄心2の軸方向中央部の内径側にエアギャップを仕切るように冷却ガス分離バッフルとしてリング状のセグレゲーティングバッフル16を固定する。   Therefore, in the present embodiment, the ring-shaped segregating baffle 16 is fixed as a cooling gas separation baffle so as to partition the air gap on the inner diameter side of the axially central portion of the stator core 2.

このセグレゲーティングバッフル16は、図2に示すような構成と同様のもので良い。また、ブラシシールのブラシ長さはブラシ先端がロータ4の外表面に接触する程度に調整されるが、ロータ外表面で湾曲して接触するような長さとしても良い。   The segregating baffle 16 may have the same configuration as shown in FIG. Further, the brush length of the brush seal is adjusted to such an extent that the brush tip contacts the outer surface of the rotor 4, but may be a length that makes a curved contact with the outer surface of the rotor.

このような構成の回転電機とすれば、運転中、すなわちロータ4の回転中はセグレゲーティングバッフル16にてブラシシール機能が作用することにより、従来仕切りが設けられていなかった左右対称位置となる発電機の軸方向中央部を仕切ることができる。   If the rotating electric machine having such a configuration is used, that is, during rotation of the rotor 4, the brush seal function acts on the segregating baffle 16, thereby providing a symmetric position where no partition is conventionally provided. The central portion of the generator in the axial direction can be partitioned.

また、ブラシ長さを調整することにより、ロータ4の半径方向の振動によるセグレゲーティングバッフル16の内径側の隙間高さが時間変化する場合もシール機能を継続させることが可能となる。   Further, by adjusting the brush length, the sealing function can be continued even when the gap height on the inner diameter side of the segregating baffle 16 due to the radial vibration of the rotor 4 changes over time.

したがって、冷却ガスの衝突が生じる発電機中央部のエアギャップを仕切るようにセグレゲーティングバッフル16をステータ鉄心2に固定することにより、エアギャップ内の冷却ガスの衝突が解消されるので、冷却ガスを左右均等に配流することが可能となり、より冷却効率の高い配流構成が実現できる。   Therefore, by fixing the segregating baffle 16 to the stator core 2 so as to partition the air gap in the central portion of the generator where the cooling gas collision occurs, the cooling gas collision in the air gap is eliminated. Can be distributed evenly to the left and right, and a distribution structure with higher cooling efficiency can be realized.

上記実施形態では、軸方向中央部のステータ鉄心2の内径側にセグレゲーティングバッフル16を固定するようにしたが、図9に示すようにステ−タ鉄心2の軸方向中央部位置に対応するロータ鉄心5にエアギャップを仕切るようにセグレゲーティングバッフル16を固定するようにしても良い。   In the above embodiment, the segregating baffle 16 is fixed to the inner diameter side of the stator iron core 2 in the axial central portion, but corresponds to the axial central portion position of the stator iron core 2 as shown in FIG. The segregating baffle 16 may be fixed so that the air gap is partitioned from the rotor core 5.

このような構成としても、上記と同様の作用効果が得られることに加え、ステータ側の半径方向通風路が奇数個の場合でも、ロータ鉄心5の軸方向中央部に取付けることが可能となる。   Even with such a configuration, in addition to obtaining the same operational effects as described above, it is possible to attach to the central portion in the axial direction of the rotor core 5 even when the number of radial air passages on the stator side is an odd number.

本発明の第4の実施形態を図10乃至図16を参照して説明する。   A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図10乃至図16は発電機の上半部の概略構成を示す断面図で、図1及び図8と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。   10 to 16 are cross-sectional views showing the schematic configuration of the upper half of the generator. The same parts as those in FIGS. 1 and 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Different parts will be described here.

図10はステ−タ鉄心2に給気セクション17が存在する場合の冷却ガスの通風経路を矢印で示したものである。このような通風方式が採用されている場合には、ロータ4とステータ1との間に存するエアギャップにおいて、図示左側のステ−タ鉄心端から流入する冷却ガスと図示右側のステ−タ鉄心2の給気セクション17から回ってくる冷却ガスの流れ方向が逆向きとなり、これら冷却ガスが衝突する位置が生じる。   FIG. 10 shows the ventilation path of the cooling gas when the air supply section 17 exists in the stator iron core 2 by arrows. When such a ventilation system is employed, in the air gap existing between the rotor 4 and the stator 1, the cooling gas flowing from the end of the stator core on the left side of the figure and the stator core 2 on the right side of the figure are shown. The flow direction of the cooling gas coming from the air supply section 17 is reversed, and a position where these cooling gases collide occurs.

このような多セクション通風方式を適用した回転電機において、上記冷却ガスが衝突する位置に隣接してエアギャップを仕切るように冷却ガス分離バッフルとしてセグレゲーティングバッフル16をステータ鉄心2の内径側に固定する。   In a rotating electrical machine employing such a multi-section ventilation system, a segregating baffle 16 is fixed to the inner diameter side of the stator core 2 as a cooling gas separation baffle so as to partition an air gap adjacent to the position where the cooling gas collides. To do.

このセグレゲーティングバッフル16は、図2に示すような構成と同様のもので良く、またブラシシールのブラシ長さはブラシ先端がロータ4の外表面に接触する程度に調整されるが、ロータ外表面で湾曲して接触するような長さとしても良い。   The segregating baffle 16 may have the same configuration as shown in FIG. 2, and the brush length of the brush seal is adjusted to the extent that the brush tip contacts the outer surface of the rotor 4. The length may be such that the surface is curved and contacts.

また、図11はステ−タ鉄心2に冷却ガスがその外径側から内径側に流れる給気セクション17aと、冷却ガスが内径側から外径側に流れる排気セクション17bが交互に存在する場合の通風経路を矢印で示している。このような通風経路が採用されている場合には、ロータ4とステータ1との間に存するエアギャップにおいて、排気セクション17bの両隣の給気セクション17aから流入する冷却ガスが逆向となり、衝突する位置が生じる。   Further, FIG. 11 shows a case where an air supply section 17a in which the cooling gas flows from the outer diameter side to the inner diameter side and an exhaust section 17b in which the cooling gas flows from the inner diameter side to the outer diameter side alternately exist in the stator iron core 2. The ventilation path is indicated by arrows. When such a ventilation path is adopted, the cooling gas flowing in from the air supply section 17a adjacent to the exhaust section 17b in the air gap existing between the rotor 4 and the stator 1 is reversed and collides with the air gap. Occurs.

このような多セクション通風方式を適用した回転電機において、上記冷却ガスが衝突する位置となる排気セクション17bの中央部分又は中央部分近傍のエアギャップを仕切るようにセグレゲーティングバッフル16をステータ鉄心2の内径側に固定する構成とするものである。   In the rotating electrical machine to which such a multi-section ventilation system is applied, the segregating baffle 16 is attached to the stator iron core 2 so as to partition the central portion of the exhaust section 17b where the cooling gas collides or the air gap in the vicinity of the central portion. The structure is fixed to the inner diameter side.

上記のような多セクション通風方式の回転電機において、図12に示すように排気セクションと同様に給気セクション17aにもセグレゲーティングバッフル16をステータ鉄心2の内径側に固定するようにしても良い。   In the rotary electric machine of the above-described multi-section ventilation system, as shown in FIG. 12, the segregating baffle 16 may be fixed to the inner diameter side of the stator core 2 in the air supply section 17a as well as the exhaust section. .

また、上記のような多セクション通風方式の回転電機において、図13に示すようにセグレゲーティングバッフル16のブラシシールのブラシ長さをそれぞれ異なる長さにしても良く、さらに図14に示すようにセグレゲーティングバッフル16のブラシシールによるロータ4の外表面への押付け量をそれぞれ異なる量とすることや、図15に示すようにブラシシールのブラシの線径をそれぞれ異なる線径にしたり、図16に示すようにブラシシールのブラシの本数をそれぞれ異なる本数にしたりしても良い。   Further, in the above-described multi-section ventilation type rotating electrical machine, the brush lengths of the brush seals of the segregating baffle 16 may be different from each other as shown in FIG. 13, and as shown in FIG. The pressing amount of the segregating baffle 16 against the outer surface of the rotor 4 by the brush seal may be different, or the brush seal brush diameters may be different as shown in FIG. The number of brush seal brushes may be different from each other as shown in FIG.

このような構成の回転電機とすれば、運転中、すなわちロータ4の回転中はセグレゲーティングバッフル16にてブラシシールのブラシがシール機能として作用するので、従来仕切りが設けられていなかったエアギャップ内の分流位置でエアギャップを仕切ることができる。   In the case of the rotating electric machine having such a configuration, the air gap that has not been provided with a partition in the past is provided because the brush of the brush seal acts as a sealing function in the segregating baffle 16 during operation, that is, during rotation of the rotor 4. The air gap can be partitioned at the internal diversion position.

また、ブラシシールのブラシ長さや押付け量、またはブラシの線径、本数を調整することによって、ロータの半径方の振動によるセグレゲーティングバッフル16の内径側の隙間高さが時間変化する場合も仕切ることが可能となるほか、エアギャップ内の分流位置における流量調整も可能となる。   Further, by adjusting the brush length and pressing amount of the brush seal, or the wire diameter and number of brushes, the gap height on the inner diameter side of the segregating baffle 16 due to the radial vibration of the rotor is also divided. In addition, it is possible to adjust the flow rate at the branch position in the air gap.

このように本実施形態では、図10に示すようにセグレゲーティングバッフル16を用いて、エアギャップにおいて冷却ガスの流れ方向がステータ鉄心2の外径側から内径側に流れることが予測される位置、あるいは冷却ガスを強制的に分離させる位置を仕切ることにより、分流位置における冷却ガスの衝突を解消し、スムーズに配流することが可能となり、より冷却効率の高い配流構成を実現できる。   As described above, in this embodiment, the segregating baffle 16 is used as shown in FIG. 10, and the position where the flow direction of the cooling gas is predicted to flow from the outer diameter side to the inner diameter side of the stator core 2 in the air gap. Alternatively, by partitioning the position where the cooling gas is forcibly separated, the collision of the cooling gas at the branching position can be eliminated and the flow can be distributed smoothly, and a distribution structure with higher cooling efficiency can be realized.

また、排気セクションや給気セクションのエアギャップ中央部分にセグレゲーティングバッフル16を用いることにより、冷却ガスの等分配が容易となるため冷却対象部の温度の平準化を図ることができる。   Further, by using the segregating baffle 16 in the central portion of the air gap of the exhaust section or the air supply section, the cooling gas can be evenly distributed, so that the temperature of the cooling target portion can be leveled.

上記実施形態において、図10乃至図16に示す構成のいずれもセグレゲーティングバッフル16をステータ鉄心2の内径側に固定し、ブラシシールのブラシ先部をロータ鉄心5の外表面に接触させてエアギャップを仕切るようにしたが、これとは逆にセグレゲーティングバッフル16をロータ鉄心5側に固定し、ブラシシールのブラシ先部をステータ鉄心5の内径側面に接触させてエアギャップを仕切るようにしても良い。   In any of the above embodiments, the segregating baffle 16 is fixed to the inner diameter side of the stator core 2 and the brush tip of the brush seal is brought into contact with the outer surface of the rotor core 5 in any of the configurations shown in FIGS. The gap is partitioned, but conversely, the segregating baffle 16 is fixed to the rotor core 5 side, and the brush tip of the brush seal is brought into contact with the inner diameter side surface of the stator core 5 to partition the air gap. May be.

このような構成としても前述と同様の作用効果を得ることができる。   Even with such a configuration, the same effects as described above can be obtained.

本発明の第5の実施形態を図17及び図18を参照して説明する。   A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図17は発電機のロータの両端軸部にマウントされた軸流ファン近傍の構成を示す側面図である。   FIG. 17 is a side view showing a configuration in the vicinity of an axial fan mounted on both end shaft portions of the rotor of the generator.

図17において、ロータ1の軸部に軸流ファン13が取付けられ、この軸流ファン13の周囲部には通風ガイド18が機内の通風経路に面して配設され、冷却ガスを図示矢印のように通風ガイド18によりファン外径先端に対応させて仕切られたファン前後から給排気して機内を循環させている。   In FIG. 17, an axial flow fan 13 is attached to the shaft portion of the rotor 1, and a ventilation guide 18 is disposed around the axial flow fan 13 so as to face the ventilation path in the machine. In this way, air is supplied and exhausted from the front and rear of the fan partitioned by the ventilation guide 18 so as to correspond to the front end of the fan outer diameter, and is circulated in the machine.

このような軸流ファン13の外径部先端面にブラシシール19を取付ける。このブラシシール19のブラシ長さは図18に示すようにブラシ先端が通風ガイド18に接触する程度に調整するが、図19に示すように軸流ファン13の外径部先端面と通風ガイド面との間の距離よりも長くして通風ガイド面で湾曲した状態で接触させるようにしても良い。   A brush seal 19 is attached to the front end surface of the outer diameter portion of the axial fan 13. The brush length of the brush seal 19 is adjusted so that the tip of the brush contacts the ventilation guide 18 as shown in FIG. 18, but the outer diameter tip of the axial fan 13 and the ventilation guide surface as shown in FIG. You may make it contact in the state curved longer by the ventilation guide surface longer than the distance between.

このような構成の回転電機とすれば、運転中、すなわちロータ4の回転中はロータ4にマウントされた軸流ファン13の外径部先端面において、ブラシシール19のブラシがシール機能として作用するので、ファンチップギャップをなくすことができる。   With the rotating electric machine having such a configuration, the brush of the brush seal 19 acts as a sealing function on the front end surface of the outer diameter portion of the axial fan 13 mounted on the rotor 4 during operation, that is, during rotation of the rotor 4. Therefore, the fan chip gap can be eliminated.

このように本実施形態では、ロータ4にマウントされた軸流ファン13の外径部先端面にブラシシール19を取付けるようにしたので、ファンチップギャップにおける圧力損失を低減することが可能となり、回転電機の冷却効率を向上させることができる。   Thus, in this embodiment, since the brush seal 19 is attached to the front end surface of the outer diameter portion of the axial fan 13 mounted on the rotor 4, it is possible to reduce the pressure loss in the fan chip gap and the rotation. The cooling efficiency of the electric machine can be improved.

上記ではブラシシール19を軸流ファン13の外径部先端面に取付けたが、図20に示すように通風ガイド18のファンのマウントされる位置にブラシシール19を取付けるようにしても良い。   In the above description, the brush seal 19 is attached to the front end surface of the outer diameter portion of the axial fan 13. However, as shown in FIG. 20, the brush seal 19 may be attached to a position where the fan of the ventilation guide 18 is mounted.

このような構成とすれば、ファン設置位置の全周にシール部を設置することが可能となり、圧力損失をより低減することができる。   With such a configuration, it becomes possible to install the seal portion all around the fan installation position, and pressure loss can be further reduced.

本発明の第6の実施形態を図21乃至図24を参照して説明する。   A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図21は発電機のロータにマウントされた遠心ファン近傍の構成を示す断面図である。   FIG. 21 is a cross-sectional view showing the configuration near the centrifugal fan mounted on the rotor of the generator.

図21において、21は円筒状のステータで、このステータ21は薄い積層磁性鋼板を軸方向に多数積層してなるステータ鉄心22とこのステータ鉄心22の内周側に軸方向に形成された複数のスロットにそれぞれ収納されたステータコイル23とから構成され、ステータ鉄心22はその背部に軸方向の通風路を形成してフレーム24に取付けられている。   In FIG. 21, reference numeral 21 denotes a cylindrical stator. This stator 21 includes a stator core 22 formed by laminating a large number of thin laminated magnetic steel plates in the axial direction, and a plurality of axially formed inner circumferential sides of the stator core 22. The stator cores 22 are respectively mounted in the slots, and the stator cores 22 are attached to the frame 24 by forming an axial ventilation path at the back thereof.

また、25は上記ステータ21の中空部に同心上に且つステータと微小間隙(エアギャップ)を存して配置された円筒形状のロータで、このロータ25はロータ鉄心26とこのロータ鉄心26の周面側に軸方向に形成された複数のスロットにそれぞれ収納されたロータコイル27とからなり、ロータ鉄心26の両端部にはロータコイルエンド部を保持するロータエンドリング絶縁筒28が取付けられている。   Reference numeral 25 denotes a cylindrical rotor arranged concentrically in the hollow portion of the stator 21 and having a minute gap (air gap) with the stator. The rotor 25 is composed of a rotor core 26 and a circumference of the rotor core 26. The rotor coil 27 is housed in a plurality of slots formed in the axial direction on the surface side, and a rotor end ring insulating cylinder 28 that holds the rotor coil end portion is attached to both ends of the rotor core 26. .

さらに、ロータ25の両端軸部に遠心ファン29が取付けられ,この遠心ファン29近傍の後部にフレーム24に支持された導風板30が設けられている。   Further, a centrifugal fan 29 is attached to both end shafts of the rotor 25, and an air guide plate 30 supported by the frame 24 is provided in the rear part near the centrifugal fan 29.

したがって、遠心ファン29の回転により冷却ガスは、遠心ファン29の前後に図示矢印のような通風経路が形成される。   Therefore, the cooling gas forms a ventilation path as shown by the arrows in the figure before and after the centrifugal fan 29 by the rotation of the centrifugal fan 29.

ここで、上記ステータ鉄心22及びロータ鉄心26には、軸方向に適宜の間隔を存して半径方向に抜ける冷却用通風ダクトがそれぞれ形成されている。   Here, the stator iron core 22 and the rotor iron core 26 are respectively formed with cooling ventilation ducts that pass through in the radial direction with appropriate intervals in the axial direction.

このような構成の発電機において、遠心ファン29の側板29a外径部先端面にブラシシール31を取付ける。このブラシシール31のブラシ長さは、図22に示すように導風板30に接触する程度に調整するが、図23に示すように遠心ファン29の側板外径部先端面と導風板30の板面との間の距離よりも長くして導風板面で湾曲した状態で接触させるようにしても良い。   In the generator having such a configuration, the brush seal 31 is attached to the distal end surface of the outer diameter portion of the side plate 29a of the centrifugal fan 29. The brush length of the brush seal 31 is adjusted so as to contact the air guide plate 30 as shown in FIG. 22, but as shown in FIG. 23, the side plate outer diameter front end surface of the centrifugal fan 29 and the air guide plate 30. You may make it contact in the state bent longer than the distance between these plate surfaces, and the baffle plate surface.

このような構成の回転電機とすれば、運転中、すなわち回転中はロータ25にマウントされた遠心ファン29の側板29aの外径部先端面にブラシシール31のブラシがシール機能として作用するので、ファンチップギャップをなくすことができる。   With the rotating electric machine having such a configuration, during operation, that is, during rotation, the brush of the brush seal 31 acts as a sealing function on the outer diameter end surface of the side plate 29a of the centrifugal fan 29 mounted on the rotor 25. The fan chip gap can be eliminated.

したがって、ファンチップギャップにおける圧力損失の低減及び通風経路を最適化することが可能となり、回転電機の冷却効率を向上させることができる。   Therefore, it becomes possible to reduce the pressure loss in the fan chip gap and optimize the ventilation path, and to improve the cooling efficiency of the rotating electrical machine.

上記実施形態では、遠心ファン29の側板外径部先端面にブラシシール31を取付けるようにしたが、図24に示すようにブラシシール31を導風板30の遠心ファン29の側板と対向する位置に取付けるようにしても良い。   In the above embodiment, the brush seal 31 is attached to the distal end surface of the side plate outer diameter portion of the centrifugal fan 29. However, as shown in FIG. 24, the brush seal 31 faces the side plate of the centrifugal fan 29 of the air guide plate 30. You may make it attach to.

このような構成としても、上記と同様の作用効果が得られることに加え、ファン設置位置の全周をシール部とすることが可能となり、圧力損失をより低減することができる。   Even with such a configuration, in addition to obtaining the same operational effects as described above, the entire circumference of the fan installation position can be used as a seal portion, and pressure loss can be further reduced.

上記第1乃至第6の実施形態において、ブラシシール9,12,18,31のブラシ材質として難燃性のものとすることにより、機内に何らかの要因で火花が生じた場合でも容易に焼失することがないので、シール機能を大幅に失うことなく、冷却効率の高い配流構成を継続させることができる。   In the first to sixth embodiments, the brush material of the brush seals 9, 12, 18, and 31 is made of flame-retardant material, so that even if a spark occurs for some reason in the machine, it is easily burned out. Therefore, the distribution structure with high cooling efficiency can be continued without greatly losing the sealing function.

また、ブラシシール9,12,18,31のブラシ材質として耐磨耗性の小さいものとすることにより、回転中にブラシ長さがロータの回転軌跡に合わせて摩耗し、次第に適度な長さとなるため、ブラシ長さの設計を容易にできる。   Further, by making the brush seal 9, 12, 18, 31 a brush material with low wear resistance, the brush length is worn in accordance with the rotation trajectory of the rotor during rotation, and gradually becomes an appropriate length. Therefore, the design of the brush length can be facilitated.

本発明の第1の実施形態における発電機のエアギャップ端部周辺の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the air gap edge part periphery of the generator in the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態におけるエアギャップバッフルの一部を示す構成図。The block diagram which shows a part of air gap baffle in the embodiment. 同実施形態において、ロータエンドリングと接触するブラシシールのブラシ長さを説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the brush length of the brush seal which contacts a rotor end ring in the embodiment. 同実施形態において、ロータエンドリングと接触するブラシシールのブラシ長さを説明するための他の例を示す構成図。The block diagram which shows the other example for demonstrating the brush length of the brush seal which contacts a rotor end ring in the embodiment. 同実施形態において、エアギャップバッフルをステータ鉄心側に取付けたエアギャップ端部周辺の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the air gap edge part periphery which attached the air gap baffle to the stator core side in the same embodiment. 本発明の第2の実施形態における発電機のエアギャップ端部周辺の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the air gap edge part periphery of the generator in the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態におけるエアギャップバッフルの一部を示す構成図。The block diagram which shows a part of air gap baffle in the embodiment. 本発明の第3の実施形態を示す発電機の上半部の断面図。Sectional drawing of the upper half part of the generator which shows the 3rd Embodiment of this invention. 同実施形態の他の構成例を示す断面図。Sectional drawing which shows the other structural example of the embodiment. 本発明の第4の実施形態を示す発電機の上半部の断面図。Sectional drawing of the upper half part of the generator which shows the 4th Embodiment of this invention. 同実施形態の第1の適用例を示す発電機の上半部の断面図。Sectional drawing of the upper half part of the generator which shows the 1st example of application of the embodiment. 同実施形態の第2の適用例を示す発電機の上半部の断面図。Sectional drawing of the upper half part of the generator which shows the 2nd application example of the embodiment. 同実施形態の第3の適用例を示す発電機の上半部の断面図。Sectional drawing of the upper half part of the generator which shows the 3rd application example of the embodiment. 同実施形態の第4の適用例を示す発電機の上半部の断面図。Sectional drawing of the upper half part of the generator which shows the 4th application example of the embodiment. 同実施形態の第5の適用例を示す発電機の上半部の断面図。Sectional drawing of the upper half part of the generator which shows the 5th example of application of the embodiment. 同実施形態の第6の適用例を示す発電機の上半部の断面図。Sectional drawing of the upper half part of the generator which shows the 6th application example of the embodiment. 本発明の第5の実施形態として発電機のロータの両端軸部にマウントされた軸流ファン近傍の構成を示す側面図。The side view which shows the structure of the axial flow fan vicinity mounted in the both-ends axial part of the rotor of a generator as the 5th Embodiment of this invention. 同実施形態において、軸流ファンに取付けられたブラシールのブラシ長さを説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the brush length of the bra seal attached to the axial fan in the embodiment. 同実施形態において、軸流ファンに取付けられたブラシールのブラシ長さを説明するための他の例を示す構成図。The block diagram which shows the other example for demonstrating the brush length of the bra seal attached to the axial flow fan in the embodiment. 同実施形態において、通風ガイド側にブラシシールを取付けた状態を示す構成図。The block diagram which shows the state which attached the brush seal to the ventilation guide side in the same embodiment. 本発明の第6の実施形態として発電機のロータにマウントされた遠心ファン近傍の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the centrifugal fan vicinity mounted on the rotor of the generator as the 6th Embodiment of this invention. 同実施形態において、遠心ファンに取付けられたブラシシールのブラシ長さを説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the brush length of the brush seal attached to the centrifugal fan in the embodiment. 同実施形態において、遠心ファンに取付けられたブラシシールのブラシ長さを説明するための他の例を示す構成図。The block diagram which shows the other example for demonstrating the brush length of the brush seal attached to the centrifugal fan in the embodiment. 同実施形態において、遠心ファンに対応する導風位置にブラシシールを取付けた状態を示す構成図。The block diagram which shows the state which attached the brush seal to the wind guide position corresponding to a centrifugal fan in the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…ステータ、2…ステータ鉄心、2a…段落し、3…端板、4…ロータ、5…ロータ鉄心、6…ロータエンドリング、7,10…エアギャップバッフル、8,11…バッフル本体、9,12,19…ブラシシール、13…軸流ファン、14…フレーム、15…冷却器、16…セグレゲーティングバッフル、17,17a…給気セクション、17b…排気セクション、18…通風ガイド、21…ステータ、22…ステータ鉄心、23…ステータコイル、24…フレーム、25…ロータ、26…ロータ鉄心、27…ロータコイル、28…エンドリング、29…遠心ファン、30…導風板、31…ブラシシール。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stator, 2 ... Stator iron core, 2a ... Paragraph 3 ... End plate, 4 ... Rotor, 5 ... Rotor iron core, 6 ... Rotor end ring, 7, 10 ... Air gap baffle, 8, 11 ... Baffle main body, 9 , 12, 19 ... brush seal, 13 ... axial fan, 14 ... frame, 15 ... cooler, 16 ... segregating baffle, 17, 17a ... air supply section, 17b ... exhaust section, 18 ... ventilation guide, 21 ... Stator, 22 ... stator core, 23 ... stator coil, 24 ... frame, 25 ... rotor, 26 ... rotor core, 27 ... rotor coil, 28 ... end ring, 29 ... centrifugal fan, 30 ... air guide plate, 31 ... brush seal .

Claims (15)

ロータ及びステータを備えたガス冷却式回転電機において、前記ロータとステータとの間に形成された環状の間隙の少なくとも一方のステータ端部に、前記環状の間隙へ流入、又は前記環状の間隙から流出する冷却ガス流量を調整するリング状のバッフル本体の内径側にブラシ先端が前記ロータの外表面に接触するブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルを取付けたことを特徴とする回転電機。   In a gas-cooled rotary electric machine including a rotor and a stator, at least one stator end portion of an annular gap formed between the rotor and the stator flows into the annular gap or flows out of the annular gap. A rotating electrical machine comprising a cooling gas separation baffle provided with a brush seal whose brush tip contacts the outer surface of the rotor on the inner diameter side of a ring-shaped baffle main body for adjusting a cooling gas flow rate. 請求項1記載の回転電機において、前記環状の間隙の少なくとも一方のステータ端部に取付けられる冷却ガス分離バッフルは、ステータ端部に形成された鉄心段落し部に取付けたことを特徴とする回転電機。   2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the cooling gas separation baffle attached to at least one stator end of the annular gap is attached to an iron core step formed at the stator end. . ロータ及びステータを備えたガス冷却式回転電機において、前記ロータとステータとの間に形成された環状の間隙の少なくとも一方のロータのエンドリング部に前記環状の間隙へ流入、又は前記環状の間隙から流出する冷却ガス流量を調整するリング状のバッフル本体の外径側にブラシ先端が前記ステータ端部内周面に接触するブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルを取付けたことを特徴とする回転電機。   In a gas-cooled rotary electric machine including a rotor and a stator, an annular gap formed between the rotor and the stator enters at least one end ring portion of the rotor into the annular gap or from the annular gap. A rotating electrical machine comprising a cooling gas separation baffle provided with a brush seal whose brush tip contacts the inner peripheral surface of the stator end on the outer diameter side of a ring-shaped baffle body that adjusts the flow rate of cooling gas flowing out. ロータ及びステータを備えたガス冷却式回転電機において、前記ロータとステータとの間に形成された環状の間隙の軸方向中央位置に対応するステータ鉄心側にリング状のバッフル本体の内径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルを取付けたことを特徴とする回転電機。   In a gas-cooled rotating electrical machine including a rotor and a stator, a brush seal is provided on the inner diameter side of a ring-shaped baffle body on the stator core side corresponding to the axial center position of an annular gap formed between the rotor and the stator. A rotating electrical machine having a cooling gas separation baffle provided with ロータ及びステータを備えたガス冷却式回転電機において、前記ロータとステータとの間に形成された環状の間隙の軸方向中央位置に対応するロータ鉄心側にリング状のバッフル本体の外径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルを取付けたことを特徴とする回転電機。   In a gas-cooled rotating electrical machine including a rotor and a stator, a brush is provided on the outer diameter side of the ring-shaped baffle body on the rotor core side corresponding to the axial center position of the annular gap formed between the rotor and the stator. A rotating electrical machine having a cooling gas separation baffle provided with a seal. ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスの流れ方向が前記ロータとステータとの間に形成された間隙で軸方向に逆転する分流地点を有するガス冷却式回転電機において、前記冷却ガスの流れ方向が軸方向に逆転する分流地点の少なくとも1箇所にリング状のバッフル本体の内径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをステータ鉄心側に取付けたことを特徴とする回転電機。   In a gas-cooled rotary electric machine comprising a rotor and a stator and having a branch point where the flow direction of the cooling gas circulating in the machine reverses in the axial direction at a gap formed between the rotor and the stator. A rotating electrical machine characterized in that a cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the inner diameter side of a ring-shaped baffle body is attached to the stator core side at at least one branch point where the flow direction is reversed in the axial direction. ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスの流れ方向が前記ロータとステータとの間に形成された間隙で軸方向に逆転する分流地点を有するガス冷却式回転電機において、前記冷却ガスの流れ方向が軸方向に逆転する分流地点の少なくとも1箇所にリング状のバッフル本体の外径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをロータ側に取付けたことを特徴とする回転電機。   In a gas-cooled rotary electric machine comprising a rotor and a stator and having a branch point where the flow direction of the cooling gas circulating in the machine reverses in the axial direction at a gap formed between the rotor and the stator. A rotating electrical machine, wherein a cooling gas separation baffle having a brush seal provided on the outer diameter side of a ring-shaped baffle body is attached to a rotor side at at least one branch point where the flow direction is reversed in the axial direction. ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスがステータの内径側から外径側に流れるセクションを有するガス冷却式回転電機において、前記セクションの中央部分のロータとステータとの間に形成された間隙に対応させてリング状のバッフル本体の内径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをステータ鉄心側に取付けたことを特徴とする回転電機。   A gas-cooled rotating electrical machine having a rotor and a stator and having a section in which cooling gas circulating in the machine flows from the inner diameter side to the outer diameter side of the stator is formed between the rotor and the stator in the central portion of the section. A rotating electrical machine, wherein a cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the inner diameter side of a ring-shaped baffle body corresponding to the gap is attached to the stator core side. ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスがステータの内径側から外径側に流れるセクションを有するガス冷却式回転電機において、前記セクションの中央部分のロータとステータとの間に形成された間隙に対応させてリング状のバッフル本体の外径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをロータ側に取付けたことを特徴とする回転電機。   A gas-cooled rotating electrical machine having a rotor and a stator and having a section in which cooling gas circulating in the machine flows from the inner diameter side to the outer diameter side of the stator is formed between the rotor and the stator in the central portion of the section. A rotating electrical machine, wherein a cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the outer diameter side of a ring-shaped baffle body corresponding to the gap is attached to the rotor side. ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスがステータの内径側から外径側に流れるセクションと外径側から内径側に流れるセクションを有するガス冷却式回転電機において、前記各セクションの中央部分の前記ロータとステータとの間に存する間隙に対応させてリング状のバッフル本体の内径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをステータ鉄心側にそれぞれ取付けたことを特徴とする回転電機。   A gas-cooled rotating electrical machine comprising a rotor and a stator, and having a section in which cooling gas circulating in the machine flows from the inner diameter side to the outer diameter side of the stator and a section from the outer diameter side to the inner diameter side. A rotating electric machine characterized in that a cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the inner diameter side of a ring-shaped baffle body corresponding to a gap existing between the rotor and the stator is attached to the stator core side. ロータ及びステータを備え、且つ機内を循環する冷却ガスがステータの内径側から外径側に流れるセクションと外径側から内径側に流れるセクションを有するガス冷却式回転電機において、前記各セクションの中央部分の前記ロータとステータとの間に存する間隙に対応させてリング状のバッフル本体の外径側にブラシシールを設けた冷却ガス分離バッフルをロータ側にそれぞれ取付けたことを特徴とする回転電機。   A gas-cooled rotating electrical machine having a rotor and a stator and having a section in which cooling gas circulating in the machine flows from the inner diameter side to the outer diameter side of the stator and a section from the outer diameter side to the inner diameter side. A rotating electric machine, wherein a cooling gas separation baffle provided with a brush seal on the outer diameter side of a ring-shaped baffle body corresponding to a gap existing between the rotor and the stator is attached to the rotor side. ロータ及びステータを備え、且つ前記ロータに軸流ファンと該軸流ファンの外径側に冷却ガスを誘導する通風ガイドを有するガス冷却式回転電機において、前記軸流ファンと前記通風ダクトとのクリアランス部に対応させてブラシシールを設け、該ブラシシールを前記軸流ファンのファンチップ側又は前記通風ガイド側に取付けたことを特徴とする回転電機。   A clearance between the axial fan and the ventilation duct in a gas-cooled rotary electric machine comprising a rotor and a stator, and having an axial fan in the rotor and a ventilation guide for guiding a cooling gas to an outer diameter side of the axial fan. A rotating electrical machine characterized in that a brush seal is provided in correspondence with the portion, and the brush seal is attached to the fan chip side or the ventilation guide side of the axial flow fan. ロータ及びステータを備え、且つ前記ロータに遠心ファンと該遠心ファンの外径側に冷却ガスを誘導する通風ガイドを有するガス冷却式回転電機において、前記遠心ファンの側板と前記通風板とのクリアランス部に対応させてブラシシールを設け、該ブラシシールを前記遠心ファンの側板外径側又は前記通風ガイド側に取付けたことを特徴とする回転電機。   In a gas-cooled rotary electric machine comprising a rotor and a stator, and having a centrifugal fan in the rotor and a ventilation guide for guiding cooling gas to the outer diameter side of the centrifugal fan, a clearance portion between the side plate of the centrifugal fan and the ventilation plate A rotating electrical machine characterized in that a brush seal is provided corresponding to the above, and the brush seal is attached to the side plate outer diameter side or the ventilation guide side of the centrifugal fan. 請求項1乃至請求項13の何れかに記載の回転電機において、前記ブラシシールの材質を難燃性の材料で構成されたことを特徴とする回転電機。   The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 13, wherein the brush seal is made of a flame-retardant material. 請求項1乃至請求項13の何れかに記載の回転電機において、前記ブラシシールの材質を耐磨耗性の低い材料で構成したことを特徴とする回転電機。   14. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the brush seal is made of a material having low wear resistance.
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