JP2013179746A - Rotary electric machine and electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、回転電気機械に関し、特に、回転電気機械の冷却構造に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly, to a cooling structure for a rotating electrical machine.
従来より、冷却構造を有する回転電気機械が知られている。例えば、特許文献１には、冷却風の循環により電動機を冷却することが記載され、特許文献２には、冷却水の循環により電動機を冷却することが記載されている。また、特許文献１では、電動機のフレーム（外装）に放熱フィンを設けることにより、電動機の放熱性を高めている。 Conventionally, a rotating electric machine having a cooling structure is known. For example, Patent Document 1 describes cooling an electric motor by circulating cooling air, and Patent Document 2 describes cooling an electric motor by circulating cooling water. Moreover, in patent document 1, the heat dissipation of an electric motor is improved by providing a radiation fin in the flame | frame (exterior) of an electric motor.
近年、エネルギーの有効利用のために、冷媒を循環させることによって回転電気機械の廃熱を回収し、回収した廃熱を熱源（例えば、空気調和の熱源）として利用することが検討されるようになってきている。 In recent years, for the effective use of energy, it is considered to recover the waste heat of a rotating electrical machine by circulating a refrigerant and to use the recovered waste heat as a heat source (for example, a heat source for air conditioning). It has become to.
しかしながら、回転電気機械の外部に放散される熱量が多くなるほど、冷媒によって回収できる熱量が少なくなってしまう。従来の回転電気機械では、放熱性を高めることを前提としているので、冷媒によって回転電気機械の廃熱を効率的に回収することが困難であった。 However, the more heat that is dissipated outside the rotating electrical machine, the less heat that can be recovered by the refrigerant. Since the conventional rotating electric machine is premised on improving heat dissipation, it has been difficult to efficiently recover the waste heat of the rotating electric machine by the refrigerant.
そこで、この発明は、冷媒による廃熱の回収効率を向上させることが可能な回転電気機械を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotary electric machine that can improve the efficiency of recovering waste heat by a refrigerant.
第１の発明は、ロータ（10）と、ステータ（20）と、上記ロータ（10）および上記ステータ（20）を収容するフレーム（30）とを備え、上記ステータ（20）および上記フレーム（30）の少なくとも一方に、冷媒を流通可能な冷媒通路（40）が設けられ、上記ステータ（20）が、ステータコア（201）と、該ステータコア（201）に巻回されたコイル（202）とを有し、上記コイル（202）の上記ステータコア（201）から突出するコイルエンド部（221）の径方向外側が、樹脂モールド（60）により上記フレーム（30）の内面に連結され、該コイルエンド部（221）の径方向内側が、該コイルエンド部（221）からの放熱を抑制する内側断熱部材（70）に覆われていることを特徴とする回転電気機械である。 The first invention includes a rotor (10), a stator (20), and a frame (30) for accommodating the rotor (10) and the stator (20), and the stator (20) and the frame (30). ) Is provided with a refrigerant passage (40) through which refrigerant can flow, and the stator (20) has a stator core (201) and a coil (202) wound around the stator core (201). Then, the radially outer side of the coil end portion (221) protruding from the stator core (201) of the coil (202) is connected to the inner surface of the frame (30) by a resin mold (60), and the coil end portion ( The rotating electric machine is characterized in that the inner side in the radial direction of 221) is covered with an inner heat insulating member (70) that suppresses heat radiation from the coil end portion (221).
上記第１の発明では、コイルエンド部（221）の径方向外側が樹脂モールド（60）によってフレーム（30）の内面に連結されているので、コイルエンド部（221）からフレーム（30）への熱移動量を増加させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒通路（40）への熱移動量を増加させることができる。また、コイルエンド部（221）の径方向内側が内側断熱部材（70）に覆われているので、樹脂モールド（60）を経由してコイルエンド部（221）からフレーム（30）へ移動する熱量を増加させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒通路（40）への熱移動量をさらに増加させることができる。 In the first aspect of the invention, since the radially outer side of the coil end portion (221) is connected to the inner surface of the frame (30) by the resin mold (60), the coil end portion (221) is connected to the frame (30). The amount of heat transfer can be increased. Thereby, the amount of heat transfer from the frame (30) to the refrigerant passage (40) can be increased. Moreover, since the inner side in the radial direction of the coil end part (221) is covered with the inner heat insulating member (70), the amount of heat transferred from the coil end part (221) to the frame (30) via the resin mold (60) Can be increased. Thereby, the amount of heat transfer from the frame (30) to the refrigerant passage (40) can be further increased.
第２の発明は、上記第１の発明において、上記内側断熱部材（70）が、上記樹脂モールド（60）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材によって構成されていることを特徴とする回転電気機械である。 According to a second invention, in the first invention, the inner heat insulating member (70) is made of a low thermal conductive material having a thermal conductivity lower than that of the resin mold (60). This is a rotating electric machine that is characterized.
上記第２の発明では、内側断熱部材（70）を低熱伝導材によって構成することにより、内側断熱部材（70）の熱伝導率を樹脂モールド（60）の熱伝導率よりも低くすることができる。 In the said 2nd invention, the heat conductivity of an inner side heat insulation member (70) can be made lower than the heat conductivity of a resin mold (60) by comprising an inner heat insulation member (70) with a low heat conductive material. .
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記フレーム（30）の外面の少なくとも一部が、該フレーム（30）からの放熱を抑制する外側断熱部材（50）に覆われていることを特徴とする回転電気機械である。 According to a third invention, in the first or second invention, at least a part of the outer surface of the frame (30) is covered with an outer heat insulating member (50) that suppresses heat radiation from the frame (30). A rotating electrical machine.
上記第３の発明では、フレーム（30）の外面の少なくとも一部が外側断熱部材（50）に覆われているので、フレーム（30）から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒通路（40）への熱移動量をさらに増加させることができるので、冷媒通路（40）への熱移動をさらに促進させることができる。 In the third aspect of the invention, since at least a part of the outer surface of the frame (30) is covered with the outer heat insulating member (50), the amount of heat transfer (heat dissipation) from the frame (30) to the outside is reduced. Can do. Thereby, since the amount of heat transfer from the frame (30) to the refrigerant passage (40) can be further increased, the heat transfer to the refrigerant passage (40) can be further promoted.
第４の発明は、上記第３の発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材によって構成されていることを特徴とする回転電気機械である。 According to a fourth invention, in the third invention, the outer heat insulating member (50) is constituted by a low thermal conductive material having a thermal conductivity lower than that of the frame (30). It is a rotating electrical machine.
上記第４の発明では、外側断熱部材（50）を低熱伝導材によって構成することにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができる。 In the said 4th invention, the heat conductivity of an outer side heat insulation member (50) can be made lower than the heat conductivity of a flame | frame (30) by comprising an outer side heat insulation member (50) with a low heat conductive material.
第５の発明は、上記第３の発明において、上記外側断熱部材（50）が、気体が充填された気体層（501）を含んでいることを特徴とする回転電気機械である。 A fifth invention is the rotary electric machine according to the third invention, wherein the outer heat insulating member (50) includes a gas layer (501) filled with gas.
上記第５の発明では、外側断熱部材（50）に気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができる。 In the fifth aspect of the invention, by providing the outer heat insulating member (50) with the gas layer (501), the heat conductivity of the outer heat insulating member (50) can be made lower than the heat conductivity of the frame (30). .
第６の発明は、上記第３の発明において、上記外側断熱部材（50）は、蓄熱性を有する蓄熱層（502）を含んでいることを特徴とする回転電気機械である。 A sixth invention is the rotary electric machine according to the third invention, wherein the outer heat insulating member (50) includes a heat storage layer (502) having a heat storage property.
上記第６の発明では、外側断熱部材（50）に蓄熱層（502）を設けることにより、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができる。 In the said 6th invention, the waste heat of a rotary electric machine (1) can be accumulate | stored by providing a thermal storage layer (502) in an outer side heat insulation member (50).
第７の発明は、上記第３〜第６の発明のいずれか１つの発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の外面のうち上記ステータ（20）の外周面に対応する部分を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。 In a seventh aspect based on any one of the third to sixth aspects, the outer heat insulating member (50) corresponds to the outer peripheral surface of the stator (20) among the outer surfaces of the frame (30). The rotating electric machine is characterized in that it covers a portion to be rotated.
上記第７の発明では、ステータ（20）の外周面に対応する部分（以下、「ステータ対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）のステータ対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、ステータ対応部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができる。 In the seventh aspect of the invention, by providing the outer heat insulating member (50) in the portion corresponding to the outer peripheral surface of the stator (20) (hereinafter referred to as “stator corresponding portion”), the stator corresponding portion of the frame (30) The amount of heat transfer to the outside (heat dissipation amount) can be reduced. Thereby, the heat transfer from the stator corresponding part to the refrigerant passage (40) can be promoted.
第８の発明は、上記第３〜第７の発明のいずれか１つの発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の外面のうち上記冷媒通路（40）に対応する部分を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。 According to an eighth invention, in any one of the third to seventh inventions, the outer heat insulating member (50) corresponds to the refrigerant passage (40) on the outer surface of the frame (30). It is a rotating electrical machine characterized by covering.
上記第８の発明では、冷媒通路（40）に対応する部分（以下、「冷媒通路対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の冷媒通路対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の冷媒通路対応部における蓄熱量を増加させることができる。 In the eighth aspect of the present invention, the outer heat insulating member (50) is provided in the portion corresponding to the refrigerant passage (40) (hereinafter referred to as “refrigerant passage corresponding portion”), so that the refrigerant passage corresponding portion of the frame (30) is removed. The amount of heat transfer to the outside (heat dissipation amount) can be reduced. Thereby, the heat storage amount in the refrigerant path corresponding part of the frame (30) can be increased.
第９の発明は、上記第３〜第８の発明のいずれか１つの発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の外面のうち上記コイルエンド部（221）に対応する部分を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。 According to a ninth invention, in any one of the third to eighth inventions, the outer heat insulating member (50) corresponds to the coil end portion (221) of the outer surface of the frame (30). It is a rotating electric machine characterized by covering a part.
上記第９の発明では、コイルエンド部（221）に対応する部分（以下、「コイルエンド対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）のコイルエンド対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）のコイルエンド対応部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができる。 In the ninth aspect of the invention, the coil end corresponding portion of the frame (30) is provided by providing the outer heat insulating member (50) in the portion corresponding to the coil end portion (221) (hereinafter referred to as “coil end corresponding portion”). The amount of heat transfer from the outside to the outside (heat dissipation amount) can be reduced. Thereby, the heat transfer from the coil end corresponding part of the frame (30) to the refrigerant passage (40) can be promoted.
第１０の発明は、上記第３〜第９の発明のいずれか１つの発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。 According to a tenth aspect, in any one of the third to ninth aspects, the outer heat insulating member (50) covers an outer surface of a lower portion in the vertical direction of the frame (30). This is a rotating electric machine that is characterized.
上記第１０の発明では、フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができる。なお、フレーム（30）の鉛直方向の下方部は、フレーム（30）の外部周辺における空気の熱対流によって放熱しやすくなっている。したがって、フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）から外部への熱移動量（放熱量）を効果的に減少させることができ、冷媒通路（40）への熱移動を効率的に促進させることができる。 In the tenth aspect of the invention, by providing the outer heat insulating member (50) on the outer surface of the lower part in the vertical direction of the frame (30), the amount of heat transfer (release) from the lower part in the vertical direction of the frame (30) to the outside. The amount of heat can be reduced. Thereby, the heat transfer from the vertically lower part of the frame (30) to the refrigerant passage (40) can be promoted. Note that the lower portion of the frame (30) in the vertical direction easily dissipates heat due to the thermal convection of air around the outside of the frame (30). Therefore, by providing the outer heat insulating member (50) on the outer surface of the lower part in the vertical direction of the frame (30), the amount of heat transfer (heat dissipation) from the frame (30) to the outside can be effectively reduced. The heat transfer to the refrigerant passage (40) can be efficiently promoted.
第１１の発明は、上記第３〜第１０の発明のいずれか１つの発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の軸方向の端部の外面を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。 In an eleventh invention according to any one of the third to tenth inventions, the outer heat insulating member (50) covers an outer surface of an end portion in the axial direction of the frame (30). This is a rotating electric machine that is characterized.
上記第１１の発明では、フレーム（30）の軸方向の端部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の軸方向の端部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の軸方向の端部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができる。 In the eleventh aspect of the invention, the outer heat insulating member (50) is provided on the outer surface of the end portion in the axial direction of the frame (30), so that the amount of heat transfer (release) from the end portion in the axial direction of the frame (30) to the outside. The amount of heat can be reduced. Thereby, the heat transfer from the axial end of the frame (30) to the refrigerant passage (40) can be promoted.
第１２の発明は、上記第１〜第１１の発明のいずれか１つの発明の回転電気機械（1）と、上記冷媒を利用して空気調和を行う空気調和機構（2）とを備えていることを特徴とする電気車両である。 A twelfth invention includes the rotating electrical machine (1) according to any one of the first to eleventh inventions, and an air conditioning mechanism (2) that performs air conditioning using the refrigerant. This is an electric vehicle.
上記第１２の発明では、冷媒により回収された回転電気機械（1）の廃熱を空気調和に利用することができる。 In the twelfth aspect, the waste heat of the rotating electrical machine (1) recovered by the refrigerant can be used for air conditioning.
第１の発明によれば、冷媒通路（40）への熱移動を促進することができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。 According to the first aspect, since heat transfer to the refrigerant passage (40) can be promoted, the recovery efficiency of the waste heat of the rotating electric machine (1) by the refrigerant can be improved.
第２の発明によれば、内側断熱部材（70）の熱伝導率を樹脂モールド（60）の熱伝導率よりも低くすることができるので、樹脂モールド（60）を経由してコイルエンド部（221）からフレーム（30）へ移動する熱量をさらに増加させることができる。 According to the second invention, the heat conductivity of the inner heat insulating member (70) can be made lower than the heat conductivity of the resin mold (60), so that the coil end portion ( The amount of heat transferred from 221) to the frame (30) can be further increased.
第３の発明によれば、冷媒通路（40）への熱移動をさらに促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率をさらに向上させることができる。 According to the third invention, the heat transfer to the refrigerant passage (40) can be further promoted, so that the recovery efficiency of the waste heat of the rotary electric machine (1) by the refrigerant can be further improved.
第４の発明によれば、外側断熱部材（50）を低熱伝導材によって構成することにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができるので、フレーム（30）から外部への熱移動量をさらに減少させることができる。また、外側断熱部材（50）を多層構造に形成する場合よりも、外側断熱部材（50）を容易に形成することができる。 According to the fourth invention, by configuring the outer heat insulating member (50) with the low heat conductive material, the heat conductivity of the outer heat insulating member (50) can be made lower than the heat conductivity of the frame (30). Therefore, the amount of heat transfer from the frame (30) to the outside can be further reduced. Also, the outer heat insulating member (50) can be formed more easily than when the outer heat insulating member (50) is formed in a multilayer structure.
第５の発明によれば、外側断熱部材（50）に気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができるので、フレーム（30）から外部への熱移動量をさらに減少させることができる。また、気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）を軽量化することができる。 According to the fifth invention, by providing the gas layer (501) on the outer heat insulating member (50), the heat conductivity of the outer heat insulating member (50) can be made lower than the heat conductivity of the frame (30). Therefore, the amount of heat transfer from the frame (30) to the outside can be further reduced. Moreover, the outer heat insulating member (50) can be reduced in weight by providing the gas layer (501).
第６の発明によれば、外側断熱部材（50）に蓄熱層（502）を設けることにより、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができるので、フレーム（30）から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。また、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができるので、回転電気機械（1）の過負荷時における急激な温度上昇を緩和することができる。 According to the sixth invention, by providing the heat storage layer (502) on the outer heat insulating member (50), the waste heat of the rotating electric machine (1) can be accumulated. The amount of heat transfer (heat dissipation) can be reduced. Moreover, since the waste heat of the rotating electrical machine (1) can be accumulated, a rapid temperature rise when the rotating electrical machine (1) is overloaded can be mitigated.
第７の発明によれば、ステータ対応部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができるので、ステータ対応部に伝達された廃熱（例えば、ステータ（20）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。 According to the seventh aspect of the invention, heat transfer from the stator corresponding part to the refrigerant passage (40) can be promoted, so that waste heat transmitted to the stator corresponding part (for example, waste heat of the stator (20)) can be reduced. It can be efficiently recovered by the refrigerant.
第８の発明によれば、フレーム（30）の冷媒通路対応部における蓄熱量を増加させることができるので、冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができ、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。 According to the eighth aspect of the invention, the amount of heat stored in the refrigerant passage corresponding part of the frame (30) can be increased, so that the heat transfer to the refrigerant passage (40) can be promoted, and the rotary electric machine ( 1) Waste heat recovery efficiency can be improved.
第９の発明によれば、フレーム（30）のコイルエンド対応部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができるので、コイルエンド対応部に伝達された廃熱（例えば、コイルエンド部（221）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。 According to the ninth aspect, heat transfer from the coil end corresponding portion of the frame (30) to the refrigerant passage (40) can be promoted, so that waste heat (for example, coil end) transmitted to the coil end corresponding portion can be promoted. Part (221) waste heat) can be efficiently recovered by the refrigerant.
第１０の発明によれば、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。 According to the tenth aspect, heat transfer from the lower part of the frame (30) in the vertical direction to the refrigerant passage (40) can be promoted, so that the waste heat recovery efficiency of the rotating electric machine (1) by the refrigerant can be increased. Can be improved.
第１１の発明によれば、フレーム（30）の軸方向の端部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができるので、フレーム（30）の軸方向の端部に伝達された廃熱（例えば、ロータ（10）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。 According to the eleventh aspect, heat transfer from the axial end of the frame (30) to the refrigerant passage (40) can be promoted, so that the heat is transmitted to the axial end of the frame (30). Waste heat (for example, waste heat of the rotor (10)) can be efficiently recovered by the refrigerant.
第１２の発明によれば、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができるので、空気調和機構（2）における回転電気機械（1）の廃熱の利用効率を向上させることができる。 According to the twelfth invention, the efficiency of recovering the waste heat of the rotating electrical machine (1) by the refrigerant can be improved, so the efficiency of using the waste heat of the rotating electrical machine (1) in the air conditioning mechanism (2) Can be improved.
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
〔回転電気機械〕
図１および図２は、この発明の実施形態による回転電気機械（1）の縦断面および横断面をそれぞれ示している。回転電気機械（1）は、駆動軸（100）と、ロータ（10）と、ステータ（20）と、フレーム（30）と、冷媒管（40）（冷媒通路）と、外側断熱部材（50）と、樹脂モールド（60,60）と、内側断熱部材（70,70）とを備えている。なお、図２では、冷媒管（40）の図示が省略されている。ここでは、回転電気機械（1）は、電動機（より具体的には、埋込磁石型モータ）を構成しているものとして説明する。
[Rotating electrical machine]
1 and 2 respectively show a longitudinal section and a transverse section of a rotating electric machine (1) according to an embodiment of the present invention. The rotating electrical machine (1) includes a drive shaft (100), a rotor (10), a stator (20), a frame (30), a refrigerant pipe (40) (refrigerant passage), and an outer heat insulating member (50). And a resin mold (60, 60) and an inner heat insulating member (70, 70). In FIG. 2, the refrigerant pipe (40) is not shown. Here, the description will be made assuming that the rotating electric machine (1) constitutes an electric motor (more specifically, an embedded magnet type motor).
なお、「縦断面」とは、軸方向に沿った断面のことであり、「横断面」とは、軸方向に垂直な断面のことである。「軸方向」とは、駆動軸（100）の軸心の方向のことであり、「径方向」とは、駆動軸（100）の軸方向と直交する方向のことである。また、以下の説明において、「径方向内側」および「内周側」とは、駆動軸（100）の軸心により近い側のことであり、「径方向外側」および「外周側」とは、駆動軸（100）の軸心からより遠い側のことである。 The “longitudinal section” is a section along the axial direction, and the “transverse section” is a section perpendicular to the axial direction. The “axial direction” is the direction of the axis of the drive shaft (100), and the “radial direction” is the direction orthogonal to the axial direction of the drive shaft (100). In the following description, “radially inner” and “inner circumferential side” are closer to the axis of the drive shaft (100), and “radially outer” and “outer circumferential side” It is the side farther from the axis of the drive shaft (100).
〈ロータ〉
ロータ（10）は、駆動軸（100）に取り付けられている。ロータ（10）は、円柱状に形成されたロータコア（101）と、複数の永久磁石（102,102,…）とを有している。
<Rotor>
The rotor (10) is attached to the drive shaft (100). The rotor (10) has a rotor core (101) formed in a columnar shape and a plurality of permanent magnets (102, 102,...).
《ロータコア》
ロータコア（101）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて積層板を作製し、複数の積層板を軸方向に積層することより構成された積層コアである。ロータコア（101）の中央部には、貫通孔が形成されている。ロータコア（101）の貫通孔には、駆動軸（100）が挿通されて固定されている（例えば、焼き嵌めによって固定されている）。ロータコア（101）の縁部には、磁石用スロットが形成されている。
<Rotor core>
The rotor core (101) is a laminated core formed by punching an electromagnetic steel plate by press working to produce a laminated plate, and laminating a plurality of laminated plates in the axial direction. A through hole is formed in the central portion of the rotor core (101). The drive shaft (100) is inserted and fixed in the through hole of the rotor core (101) (for example, fixed by shrink fitting). Magnet slots are formed at the edge of the rotor core (101).
《永久磁石》
永久磁石（102,102,…）は、希土類金属を用いて構成され、互いに同一の形状を有している。また、永久磁石（102,102,…）は、ロータコア（101）の磁石用スロットにそれぞれ挿入されている。ここでは、８つの永久磁石（102,102,…）が、軸心回りに４５°ピッチで形成された８つの磁石用スロットにそれぞれ挿入されている。
"permanent magnet"
The permanent magnets (102, 102,...) Are made of rare earth metal and have the same shape. Further, the permanent magnets (102, 102,...) Are respectively inserted in the magnet slots of the rotor core (101). Here, eight permanent magnets (102, 102,...) Are respectively inserted into eight magnet slots formed at a 45 ° pitch around the axis.
〈ステータ〉
ステータ（20）は、ロータ（10）を収容している。ステータ（20）は、円筒状に形成されたステータコア（201）と、コイル（202）とを有している。
<Stator>
The stator (20) accommodates the rotor (10). The stator (20) has a stator core (201) formed in a cylindrical shape and a coil (202).
《ステータコア》
ステータコア（201）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて積層板を作製し、複数の積層板を軸方向に積層することにより構成された積層コアである。ステータコア（201）は、バックヨーク部（211）と、複数のティース部（212,212,…）と、複数のツバ部（213,213,…）とを有している。バックヨーク部（211）は、ステータコア（201）の外周部に形成され、円環状に形成されている。バックヨーク部（211）の外周は、フレーム（30）の内面に固定されている。ティース部（212）は、バックヨーク部（211）の内周面から径方向に伸びる直方体状に形成されている。ティース部（212,212,…）の間には、コイル（202）が収容されるコイル用スロットが形成されている。ティース部（212）には、いわゆる分布巻方式で、コイル（202）が巻回されている。ツバ部（213）は、ティース部（212）の内周側に連続形成されている。ツバ部（213）は、ティース部（212）よりも幅（周方向の長さ）が大きく構成され、内周側の面が円筒面に形成されている。ツバ部（213）の円筒面は、ロータ（10）の外周面（円筒面）と所定の距離（エアギャップ）をもって対向している。
《Stator core》
The stator core (201) is a laminated core formed by punching an electromagnetic steel plate by press working to produce a laminated plate, and laminating a plurality of laminated plates in the axial direction. The stator core (201) has a back yoke part (211), a plurality of teeth parts (212, 212,...), And a plurality of collar parts (213, 213,...). The back yoke portion (211) is formed on the outer peripheral portion of the stator core (201) and is formed in an annular shape. The outer periphery of the back yoke portion (211) is fixed to the inner surface of the frame (30). The teeth part (212) is formed in a rectangular parallelepiped shape extending in the radial direction from the inner peripheral surface of the back yoke part (211). Between the teeth portions (212, 212,...), A coil slot for accommodating the coil (202) is formed. A coil (202) is wound around the tooth portion (212) by a so-called distributed winding method. The brim portion (213) is continuously formed on the inner peripheral side of the teeth portion (212). The brim portion (213) is configured to have a larger width (length in the circumferential direction) than the tooth portion (212), and the inner circumferential surface is formed into a cylindrical surface. The cylindrical surface of the flange (213) faces the outer peripheral surface (cylindrical surface) of the rotor (10) with a predetermined distance (air gap).
《コイル》
コイル（202）は、ステータコア（201）（より具体的には、ティース部（212））に巻回されている。また、コイル（202）は、ステータコア（201）の端面から軸方向に突出するコイルエンド部（221,221）を有している。
"coil"
The coil (202) is wound around the stator core (201) (more specifically, the teeth portion (212)). In addition, the coil (202) has coil end portions (221, 221) protruding in the axial direction from the end face of the stator core (201).
〈フレーム〉
フレーム（30）は、ロータ（10）およびステータ（20）を収容している。例えば、フレーム（30）は、アルミニウムや鉄などの金属によって構成されている。また、フレーム（30）は、円筒状に形成された円筒部（301）と、円盤状に形成された円盤部（302,302）とを有している。円筒部（301）の内周面には、ステータ（20）の外周（より具体的には、ステータコア（201）の外周）が固定されている。円盤部（302,302）は、円筒部（301）の軸方向の端部（開口端部）をそれぞれ閉塞している。例えば、円盤部（302,302）は、ボルト（図示せず）によって円筒部（301）の軸方向の端部に固定されていても良いし、円筒部（301）の軸方向の端部に溶接されていても良いし、鋳造などによって円筒部（301）と一体形成されていても良い。また、円盤部（302,302）の中央部には、軸受（303,303）がそれぞれ形成されている。軸受（303,303）には、駆動軸（100）が挿通されて回転可能に支持されている。
<flame>
The frame (30) houses the rotor (10) and the stator (20). For example, the frame (30) is made of a metal such as aluminum or iron. Further, the frame (30) has a cylindrical portion (301) formed in a cylindrical shape and disk portions (302, 302) formed in a disk shape. The outer periphery of the stator (20) (more specifically, the outer periphery of the stator core (201)) is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion (301). The disk parts (302, 302) respectively close the end part (opening end part) of the cylindrical part (301) in the axial direction. For example, the disk portions (302, 302) may be fixed to the axial end portion of the cylindrical portion (301) by bolts (not shown) or welded to the axial end portion of the cylindrical portion (301). It may be formed integrally with the cylindrical portion (301) by casting or the like. In addition, bearings (303, 303) are formed at the center of the disk portions (302, 302), respectively. The drive shaft (100) is inserted through the bearings (303, 303) and supported rotatably.
〈冷媒管〉
冷媒管（40）は、冷媒（例えば、液冷媒）を流通可能な冷媒通路であり、ステータ（20）およびフレーム（30）の少なくとも一方に設けられている。ここでは、冷媒管（40）は、フレーム（30）に埋設されている。また、冷媒管（40）は、冷媒を流通可能な冷媒管本体（400）と、冷媒管本体（400）に冷媒を流入させる流入部（401）と、冷媒管本体（400）から冷媒を流出させる流出部（402）とを有している。ここでは、図３のように、冷媒管本体（400）は、ステータ（20）の外周を螺旋状に取り巻くように、フレーム（30）の円筒部（301）に埋設されている。
<Refrigerant tube>
The refrigerant pipe (40) is a refrigerant passage through which a refrigerant (for example, liquid refrigerant) can flow, and is provided in at least one of the stator (20) and the frame (30). Here, the refrigerant pipe (40) is embedded in the frame (30). The refrigerant pipe (40) includes a refrigerant pipe main body (400) capable of circulating the refrigerant, an inflow part (401) for allowing the refrigerant to flow into the refrigerant pipe main body (400), and the refrigerant from the refrigerant pipe main body (400). And an outflow portion (402). Here, as shown in FIG. 3, the refrigerant pipe body (400) is embedded in the cylindrical portion (301) of the frame (30) so as to spirally surround the outer periphery of the stator (20).
〈外側断熱部材〉
外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうち少なくとも一部を覆っている。ここでは、外側断熱部材（50）は、軸受（303,303）の部分を除くフレーム（30）の外面（より具体的には、円筒部（301）の外周面および円盤部（302,302）の外端面）の全体を覆っている。また、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）からの放熱を抑制するように構成されている。例えば、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材（例えば、エポキシ樹脂などの樹脂，ウレタンフォームなどの発泡材，真空断熱材など）によって構成されていても良い。
<Outside heat insulation member>
The outer heat insulating member (50) covers at least a part of the outer surface of the frame (30). Here, the outer heat insulating member (50) is the outer surface of the frame (30) excluding the bearing (303, 303) (more specifically, the outer peripheral surface of the cylindrical portion (301) and the outer end surface of the disk portion (302, 302)). Covering the whole. The outer heat insulating member (50) is configured to suppress heat dissipation from the frame (30). For example, the outer heat insulating member (50) is a low heat conductive material having a thermal conductivity lower than that of the frame (30) (for example, a resin such as epoxy resin, a foam material such as urethane foam, a vacuum heat insulating material, etc.). It may be constituted by.
〈樹脂モールド〉
樹脂モールド（60,60）は、コイルエンド部（221,221）の径方向外側をフレーム（30）の内面に連結している。ここでは、樹脂モールド（60,60）は、ステータ（20）の全周に亘ってコイルエンド部（221,221）の径方向外側および軸方向端部を覆っている。なお、樹脂モールド（60,60）は、高熱伝導性樹脂によって構成されていることが好ましい。
<Resin mold>
The resin mold (60, 60) connects the outer side in the radial direction of the coil end portion (221, 221) to the inner surface of the frame (30). Here, the resin mold (60, 60) covers the radially outer side and the axial end of the coil end portion (221, 221) over the entire circumference of the stator (20). The resin mold (60, 60) is preferably made of a high thermal conductive resin.
〈内側断熱部材〉
内側断熱部材（70,70）は、コイルエンド部（221,221）の径方向内側を覆っている。ここでは、内側断熱部材（70,70）は、ステータ（20）の全周に亘ってコイルエンド部（221,221）の径方向内側を覆っている。また、内側断熱部材（70,70）は、コイルエンド部（221,221）からの放熱を抑制するように構成されている。例えば、内側断熱部材（70,70）は、樹脂モールド（60,60）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材（例えば、エポキシ樹脂などの樹脂，ウレタンフォームなどの発泡材，真空断熱材など）によって構成されていても良い。
<Inside heat insulation member>
The inner heat insulating member (70, 70) covers the inner side in the radial direction of the coil end portion (221, 221). Here, the inner heat insulating member (70, 70) covers the radially inner side of the coil end portion (221, 221) over the entire circumference of the stator (20). The inner heat insulating member (70, 70) is configured to suppress heat radiation from the coil end portion (221, 221). For example, the inner heat insulating member (70, 70) is a low thermal conductive material having a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of the resin mold (60, 60) (for example, resin such as epoxy resin, foam material such as urethane foam, For example, a vacuum heat insulating material).
〈回転電気機械の廃熱〉
次に、回転電気機械（1）の廃熱について説明する。回転電気機械（1）の廃熱は、回転電気機械（1）の駆動に伴って発生する。回転電気機械（1）の廃熱には、ロータ（10）の廃熱，ステータ（20）の廃熱，軸受（303）の廃熱などが含まれている。例えば、ロータ（10）の廃熱は、ロータコア（101）の鉄損によって発生する。ステータ（20）の廃熱は、ステータコア（201）の鉄損やコイル（202）の銅損によって発生する。軸受（303）の廃熱は、軸受（303）の摩擦によって発生する。このような廃熱は、ステータ（20），樹脂モールと（60,60），フレーム（30）の内部の流体（例えば、空気）などを経由して、フレーム（30）に伝達される。そして、フレーム（30）に伝達された廃熱は、冷媒管（40）を流通する冷媒によって回収される。
<Waste heat of rotating electrical machines>
Next, the waste heat of the rotating electrical machine (1) will be described. Waste heat of the rotating electrical machine (1) is generated as the rotating electrical machine (1) is driven. The waste heat of the rotating electrical machine (1) includes waste heat of the rotor (10), waste heat of the stator (20), waste heat of the bearing (303), and the like. For example, waste heat of the rotor (10) is generated by iron loss of the rotor core (101). Waste heat of the stator (20) is generated by iron loss of the stator core (201) and copper loss of the coil (202). Waste heat of the bearing (303) is generated by friction of the bearing (303). Such waste heat is transmitted to the frame (30) via the stator (20), the resin molding (60, 60), the fluid (for example, air) inside the frame (30), and the like. The waste heat transmitted to the frame (30) is recovered by the refrigerant flowing through the refrigerant pipe (40).
〈効果〉
図１に示した回転電気機械（1）では、コイルエンド部（221,211）の径方向外側が樹脂モールド（60,60）によってフレーム（30）の内面に連結されているので、コイルエンド部（221,211）からフレーム（30）への熱移動量を増加させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒管（40）への熱移動量を増加させることができる。このように、冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。
<effect>
In the rotating electrical machine (1) shown in FIG. 1, since the radially outer side of the coil end portion (221, 211) is connected to the inner surface of the frame (30) by the resin mold (60, 60), the coil end portion (221, 211) ) To the frame (30) can be increased. Thereby, the amount of heat transfer from the frame (30) to the refrigerant pipe (40) can be increased. In this way, heat transfer to the refrigerant pipe (40) can be promoted, so that the recovery efficiency of the waste heat of the rotating electric machine (1) by the refrigerant can be improved.
さらに、コイルエンド部（221,221）の径方向内側が内側断熱部材（70,70）に覆われているので、樹脂モールド（60,60）を経由してコイルエンド部（221,221）からフレーム（30）へ移動する熱量を増加させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒管（40）への熱移動量をさらに増加させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率をさらに向上させることができる。 Furthermore, since the inner side in the radial direction of the coil end part (221,221) is covered with the inner heat insulating member (70,70), the frame (30) from the coil end part (221,221) via the resin mold (60,60) The amount of heat transferred to can be increased. Thereby, since the amount of heat transfer from the frame (30) to the refrigerant pipe (40) can be further increased, the efficiency of collecting the waste heat of the rotating electric machine (1) by the refrigerant can be further improved.
また、内側断熱部材（70,70）を低熱伝導材（樹脂モールド（60,60）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料）によって構成することにより、内側断熱部材（70,70）の熱伝導率を樹脂モールド（60,60）の熱伝導率よりも低くすることができる。これにより、樹脂モールド（60,60）を経由してコイルエンド部（221,221）からフレーム（30）へ移動する熱量をさらに増加させることができる。 Further, the inner heat insulating member (70, 70) is made of a low heat conductive material (a material having a thermal conductivity lower than the heat conductivity of the resin mold (60, 60)), whereby the inner heat insulating member (70, 70). Can be made lower than the thermal conductivity of the resin mold (60, 60). Thereby, the amount of heat transferred from the coil end portion (221, 221) to the frame (30) via the resin mold (60, 60) can be further increased.
また、フレーム（30）の外面の少なくとも一部が外側断熱部材（50）に覆われているので、フレーム（30）（より詳しくは、外側断熱部材（50）に覆われた部分）から回転電気機械（1）の外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒管（40）への熱移動量を増加させることができる。このように、冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率をさらに向上させることができる。 Further, since at least a part of the outer surface of the frame (30) is covered with the outer heat insulating member (50), the rotating electric power is supplied from the frame (30) (more specifically, the portion covered with the outer heat insulating member (50)). The amount of heat transfer (heat dissipation) to the outside of the machine (1) can be reduced. Thereby, the amount of heat transfer from the frame (30) to the refrigerant pipe (40) can be increased. In this way, heat transfer to the refrigerant pipe (40) can be promoted, so that the recovery efficiency of the waste heat of the rotating electric machine (1) by the refrigerant can be further improved.
また、外側断熱部材（50）を低熱伝導材（フレーム（30）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料）によって構成することにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができる。これにより、フレーム（30）から外部への熱移動量をさらに減少させることができる。また、外側断熱部材（50）を多層構造に形成する場合よりも、外側断熱部材（50）を容易に形成することができる。 In addition, by configuring the outer heat insulating member (50) with a low heat conductive material (a material having a heat conductivity lower than that of the frame (30)), the heat conductivity of the outer heat insulating member (50) can be reduced to the frame ( 30) can be lower than the thermal conductivity. Thereby, the amount of heat transfer from the frame (30) to the outside can be further reduced. Also, the outer heat insulating member (50) can be formed more easily than when the outer heat insulating member (50) is formed in a multilayer structure.
なお、コイルエンド部（221,221）の軸方向端部は、樹脂モールド（60,60）ではなく、内側断熱部材（70,70）に覆われていても良い。また、回転電気機械（1）は、外側断熱部材（50）を備えていなくても良い。このように構成した場合も、樹脂モールド（60,60）および内側断熱部材（70,70）が設けられていない場合よりも、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることが可能である。 In addition, the axial direction edge part of a coil end part (221,221) may be covered with the inner side heat insulation member (70,70) instead of the resin mold (60,60). Further, the rotating electric machine (1) may not include the outer heat insulating member (50). Even when configured in this way, the recovery efficiency of the waste heat of the rotating electric machine (1) by the refrigerant is improved as compared with the case where the resin mold (60, 60) and the inner heat insulating member (70, 70) are not provided. It is possible.
〔外側断熱部材の変形例１〕
図４のように、外側断熱部材（50）は、気体層（501）を含んでいても良い。気体層（501）には、気体（例えば、空気）が充填されている。ここでは、気体層（501）は、軸受（303,303）の部分を除くフレーム（30）の外面の全体に亘って形成されている。また、気体層（501）は、外装部材（500）に覆われている。なお、外装部材（500）は、フレーム（30）の熱伝達率よりも低い熱伝達率を有する低熱伝導材によって構成されていることが好ましい。また、気体層（501）は、気体層（501）の内部に充填された気体が循環（対流）しないように構成されていることが好ましい。例えば、気体層（501）の内部は、多数の隔壁によって区切られていても良い。
[Variation 1 of outer heat insulating member]
As shown in FIG. 4, the outer heat insulating member (50) may include a gas layer (501). The gas layer (501) is filled with gas (for example, air). Here, the gas layer (501) is formed over the entire outer surface of the frame (30) excluding the bearings (303, 303). Moreover, the gas layer (501) is covered with the exterior member (500). In addition, it is preferable that the exterior member (500) is comprised with the low heat conductive material which has a heat transfer rate lower than the heat transfer rate of a flame | frame (30). Moreover, it is preferable that the gas layer (501) is comprised so that the gas with which the inside of the gas layer (501) was filled may not circulate (convection). For example, the inside of the gas layer (501) may be partitioned by a number of partition walls.
〈効果〉
以上のように、外側断熱部材（50）に気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができる。これにより、フレーム（30）から外部への熱移動量をさらに減少させることができる。また、気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）を軽量化することができる。
<effect>
As described above, by providing the gas layer (501) on the outer heat insulating member (50), the heat conductivity of the outer heat insulating member (50) can be made lower than the heat conductivity of the frame (30). Thereby, the amount of heat transfer from the frame (30) to the outside can be further reduced. Moreover, the outer heat insulating member (50) can be reduced in weight by providing the gas layer (501).
〔外側断熱部材の変形例２〕
図５のように、外側断熱部材（50）は、蓄熱層（502）を含んでいても良い。蓄熱層（502）には、蓄熱性を有する蓄熱材が充填されている。ここでは、蓄熱層（502）は、軸受（303,303）の部分を除くフレーム（30）の外面の全体に亘って形成されている。また、蓄熱層（502）は、外装部材（500）に覆われている。なお、蓄熱層（502）に充填される蓄熱材は、液体（例えば、水や油など）であっても良いし、固体（例えば、マグネシア，マグネタイト，鉄など）であっても良いし、液体と固体の混合物であっても良い。蓄熱層（502）に充填された蓄熱材が固体である場合、外装部材（500）を形成しなくても良い。
[Variation 2 of outer heat insulating member]
As shown in FIG. 5, the outer heat insulating member (50) may include a heat storage layer (502). The heat storage layer (502) is filled with a heat storage material having heat storage properties. Here, the heat storage layer (502) is formed over the entire outer surface of the frame (30) excluding the bearings (303, 303). Moreover, the heat storage layer (502) is covered with the exterior member (500). The heat storage material filled in the heat storage layer (502) may be a liquid (for example, water or oil), a solid (for example, magnesia, magnetite, iron, etc.), or a liquid. And a solid mixture. When the heat storage material filled in the heat storage layer (502) is solid, the exterior member (500) may not be formed.
〈効果〉
以上のように、外側断熱部材（50）に蓄熱層（502）を設けることにより、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができる。これにより、フレーム（30）から外部への熱移動量を減少させることができる。また、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができるので、回転電気機械（1）の過負荷時における急激な温度上昇を緩和することができる。
<effect>
As described above, the waste heat of the rotating electrical machine (1) can be accumulated by providing the heat storage layer (502) on the outer heat insulating member (50). Thereby, the amount of heat transfer from the frame (30) to the outside can be reduced. Moreover, since the waste heat of the rotating electrical machine (1) can be accumulated, a rapid temperature rise when the rotating electrical machine (1) is overloaded can be mitigated.
〔外側断熱部材の配置例１〕
図６のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうちステータ（20）の外周面（より具体的には、ステータコア（201）の外周面）に対応する部分を覆うように構成されていても良い。ここでは、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外周面（より具体的には、円筒部（301）の外周面）の全体を覆う円筒状に形成されている。
[Example 1 of arrangement of outer heat insulating member]
As shown in FIG. 6, the outer heat insulating member (50) covers a portion of the outer surface of the frame (30) corresponding to the outer peripheral surface of the stator (20) (more specifically, the outer peripheral surface of the stator core (201)). It may be configured as follows. Here, the outer heat insulating member (50) is formed in a cylindrical shape covering the entire outer peripheral surface of the frame (30) (more specifically, the outer peripheral surface of the cylindrical portion (301)).
〈効果〉
以上のように、ステータ（20）の外周面に対応する部分（以下、「ステータ対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）のステータ対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、ステータ対応部から冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、ステータ対応部に伝達された廃熱（例えば、ステータ（20）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。
<effect>
As described above, by providing the outer heat insulating member (50) in the portion corresponding to the outer peripheral surface of the stator (20) (hereinafter, referred to as “stator corresponding portion”), the stator corresponding portion of the frame (30) is moved to the outside. Heat transfer amount (heat dissipation amount) can be reduced. Thereby, since heat transfer from the stator corresponding part to the refrigerant pipe (40) can be promoted, waste heat transmitted to the stator corresponding part (for example, waste heat of the stator (20)) is efficiently absorbed by the refrigerant. It can be recovered.
〔外側断熱部材の配置例２〕
図７のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうち冷媒管（40）に対応する部分を覆うように構成されていても良い。ここでは、外側断熱部材（50）は、冷媒管本体（400）と径方向において重複するように、冷媒管本体（400）に沿ってフレーム（30）の外周面（より具体的には、円筒部（301）の外周面）に螺旋状に巻回されている。
[Example 2 of arrangement of outer heat insulating member]
As shown in FIG. 7, the outer heat insulating member (50) may be configured to cover a portion corresponding to the refrigerant pipe (40) on the outer surface of the frame (30). Here, the outer heat insulating member (50) has an outer peripheral surface (more specifically, a cylinder) along the refrigerant pipe main body (400) so as to overlap the refrigerant pipe main body (400) in the radial direction. The outer periphery of the portion (301) is spirally wound.
〈効果〉
以上のように、冷媒管（40）に対応する部分（以下、「冷媒管対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の冷媒管対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の冷媒管対応部における蓄熱量を増加させることができる。その結果、冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。
<effect>
As described above, by providing the outer heat insulating member (50) in the part corresponding to the refrigerant pipe (40) (hereinafter referred to as “refrigerant pipe corresponding part”), the refrigerant pipe corresponding part of the frame (30) is moved to the outside. Heat transfer amount (heat dissipation amount) can be reduced. Thereby, the heat storage amount in the refrigerant pipe corresponding part of the frame (30) can be increased. As a result, heat transfer to the refrigerant pipe (40) can be promoted, so that the recovery efficiency of the waste heat of the rotating electric machine (1) by the refrigerant can be improved.
〔外側断熱部材の配置例３〕
図８のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうちコイルエンド部（221）に対応する部分を覆うように構成されていても良い。ここでは、断熱部材（50,50）は、コイルエンド部（221,221）と径方向において重複するように、フレーム（30）の外周面（より具体的には、円筒部（301）の外周面）を覆う円筒状に形成されている。
[Example 3 of arrangement of outer heat insulating member]
As shown in FIG. 8, the outer heat insulating member (50) may be configured to cover a portion corresponding to the coil end portion (221) on the outer surface of the frame (30). Here, the heat insulating member (50, 50) has an outer peripheral surface of the frame (30) (more specifically, an outer peripheral surface of the cylindrical portion (301)) so as to overlap the coil end portion (221, 221) in the radial direction. It is formed in a cylindrical shape that covers.
〈効果〉
以上のように、コイルエンド部（221）に対応する部分（以下、「コイルエンド対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）のコイルエンド対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）のコイルエンド対応部から冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、コイルエンド対応部に伝達された廃熱（例えば、コイルエンド部（221）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。
<effect>
As described above, by providing the outer heat insulating member (50) in the part corresponding to the coil end part (221) (hereinafter referred to as “coil end corresponding part”), the coil end corresponding part of the frame (30) is externally provided. It is possible to reduce the amount of heat transfer to (heat dissipation). Thereby, since heat transfer from the coil end corresponding part of the frame (30) to the refrigerant pipe (40) can be promoted, waste heat transferred to the coil end corresponding part (for example, the coil end part (221) Waste heat) can be efficiently recovered by the refrigerant.
〔外側断熱部材の配置例４〕
図９および図１０のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうちフレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面を覆うように構成されていても良い。ここでは、鉛直方向は、方向（D1）と一致している。すなわち、回転電気機械（1）は、軸方向が鉛直方向と直交するように設置されている。この場合、フレーム（30）の鉛直方向の下方部は、フレーム（30）の方向（D1）の下方部（ここでは、方向（D1）の下半分）に相当する。また、ここでは、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうち方向（D1）において中心線（CL）よりも下方の部分の外面（すなわち、円筒部（301）の下半周の外周面および円盤部（302,302）の下半分の外端面）を覆う半円筒状に形成されている。
[Example 4 of arrangement of outer heat insulating member]
As shown in FIGS. 9 and 10, the outer heat insulating member (50) may be configured to cover the outer surface of the lower part in the vertical direction of the frame (30) among the outer surfaces of the frame (30). Here, the vertical direction coincides with the direction (D1). That is, the rotary electric machine (1) is installed such that the axial direction is orthogonal to the vertical direction. In this case, the lower part of the frame (30) in the vertical direction corresponds to the lower part of the direction (D1) of the frame (30) (here, the lower half of the direction (D1)). Also, here, the outer heat insulating member (50) is the outer surface of the portion below the center line (CL) in the direction (D1) of the outer surface of the frame (30) (that is, the lower half circumference of the cylindrical portion (301)). It is formed in a semi-cylindrical shape that covers the outer peripheral surface and the lower half outer end surface of the disk portion (302, 302).
〈効果〉
以上のように、フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。なお、フレーム（30）の鉛直方向の下方部（例えば、鉛直方向の下半分）は、フレーム（30）の外部周辺における空気の熱対流によって放熱しやすくなっている。したがって、フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）から外部への熱移動量（放熱量）を効果的に減少させることができ、冷媒管（40）への熱移動を効率的に促進させることができる。このように、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。
<effect>
As described above, by providing the outer heat insulating member (50) on the outer surface of the lower part in the vertical direction of the frame (30), the amount of heat transfer from the lower part in the vertical direction of the frame (30) to the outside (heat dissipation amount) Can be reduced. Note that the lower part of the frame (30) in the vertical direction (for example, the lower half of the vertical direction) is easy to dissipate heat due to the thermal convection of air around the outside of the frame (30). Therefore, by providing the outer heat insulating member (50) on the outer surface of the lower part in the vertical direction of the frame (30), the amount of heat transfer (heat dissipation) from the frame (30) to the outside can be effectively reduced. The heat transfer to the refrigerant pipe (40) can be efficiently promoted. Thus, heat transfer from the lower part of the vertical direction of the frame (30) to the refrigerant pipe (40) can be promoted, so that the recovery efficiency of the waste heat of the rotating electric machine (1) by the refrigerant is improved. Can do.
なお、回転電気機械（1）は、軸方向が鉛直方向に一致するように設置されていても良い。この場合、フレーム（30）の鉛直方向の下方部は、フレーム（30）の軸方向の下方部（例えば、軸方向の下半分）に相当する。また、この場合、外側断熱部材（50）は、円筒部（301）の軸方向の下半分の外周面および軸方向の下方側の円盤部（302）の外端面を覆う有底円筒状に形成されていても良い。 The rotating electrical machine (1) may be installed so that the axial direction coincides with the vertical direction. In this case, the lower part of the frame (30) in the vertical direction corresponds to the lower part of the frame (30) in the axial direction (for example, the lower half in the axial direction). In this case, the outer heat insulating member (50) is formed in a bottomed cylindrical shape that covers the outer peripheral surface of the lower half of the axial direction of the cylindrical portion (301) and the outer end surface of the disk portion (302) on the lower side in the axial direction. May be.
〔外側断熱部材の配置例５〕
図１１のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうちフレーム（30）の軸方向の端部の外面を覆うように構成されていても良い。ここでは、断熱部材（50,50）は、軸受（303,303）の部分を除くフレーム（30）の外端面（より具体的には、円盤部（302,302）の外端面）の全体を覆う円盤状に形成されている。
[Example 5 of arrangement of outer heat insulating member]
As shown in FIG. 11, the outer heat insulating member (50) may be configured to cover the outer surface of the end portion in the axial direction of the frame (30) among the outer surfaces of the frame (30). Here, the heat insulating member (50, 50) is formed in a disc shape that covers the entire outer end surface of the frame (30) (more specifically, the outer end surface of the disc portion (302, 302)) excluding the bearing (303, 303) portion. Is formed.
〈効果〉
以上のように、フレーム（30）の軸方向の端部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の軸方向の端部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の軸方向の端部から冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、フレーム（30）の軸方向の端部に伝達された廃熱（例えば、ロータ（10）の廃熱や、軸受（303）の廃熱など）を冷媒によって効率的に回収することができる。
<effect>
As described above, by providing the outer heat insulating member (50) on the outer surface of the axial end of the frame (30), the amount of heat transfer from the axial end of the frame (30) to the outside (heat dissipation) Can be reduced. Thereby, since heat transfer from the axial end of the frame (30) to the refrigerant pipe (40) can be promoted, waste heat transferred to the axial end of the frame (30) (for example, The waste heat of the rotor (10), the waste heat of the bearing (303), etc.) can be efficiently recovered by the refrigerant.
〔冷媒管の変形例〕
図１２〜図１４のように、冷媒管（40）は、冷媒を軸方向に流通させるように構成されていても良い。図１２および図１３は、回転電気機械（1）の縦断面および横断面を示し、図１３は、回転電気機械（1）の斜視図である。なお、図１３では、ロータ（10），フレーム（30），および外側断熱部材（50）の図示が省略されている。ここでは、冷媒管本体（400）は、軸方向に往復しながらステータ（20）の外周を取り巻くように、フレーム（30）の円筒部（301）に埋設されている。なお、冷媒管（40）は、軸方向に２分割されていても良い。すなわち、図１４のような冷媒管（40）を軸方向に並設しても良い。
[Modified example of refrigerant pipe]
As shown in FIGS. 12 to 14, the refrigerant pipe (40) may be configured to circulate the refrigerant in the axial direction. 12 and 13 show a longitudinal section and a transverse section of the rotating electric machine (1), and FIG. 13 is a perspective view of the rotating electric machine (1). In FIG. 13, the rotor (10), the frame (30), and the outer heat insulating member (50) are not shown. Here, the refrigerant pipe body (400) is embedded in the cylindrical portion (301) of the frame (30) so as to surround the outer periphery of the stator (20) while reciprocating in the axial direction. The refrigerant pipe (40) may be divided into two in the axial direction. That is, a refrigerant pipe (40) as shown in FIG. 14 may be provided in parallel in the axial direction.
また、冷媒管（40）は、円盤部（302,302）に設けられていても良いし、円筒部（301）および円盤部（302,302）の両方に設けられていても良い。また、冷媒管（40）は、ステータ（20）に設けられていても良いし、ステータ（20）およびフレーム（30）の両方に設けられていても良い。例えば、冷媒管（40）は、ステータ（20）およびフレーム（30）の少なくとも一方に埋設されていても良いし、ステータ（20）の外周面とフレーム（30）の内面との間に配置されていても良いし、ステータ（20）に設けられた樹脂モールド（60,60）の内部を通過するように構成されていても良い。 The refrigerant pipe (40) may be provided in the disk part (302, 302), or may be provided in both the cylindrical part (301) and the disk part (302, 302). The refrigerant pipe (40) may be provided on the stator (20), or may be provided on both the stator (20) and the frame (30). For example, the refrigerant pipe (40) may be embedded in at least one of the stator (20) and the frame (30), or is disposed between the outer peripheral surface of the stator (20) and the inner surface of the frame (30). It may be configured to pass through the inside of a resin mold (60, 60) provided in the stator (20).
また、回転電気機械（1）は、上記のような冷媒管（40）の代わりに、ステータ（20）およびフレーム（30）の少なくとも一方に設けられた冷媒流通穴（または、冷媒流通溝）を、冷媒を流通可能な冷媒通路として備えていても良いし、冷媒管（40）および冷媒流通穴（または、冷媒流通溝）の両方を冷媒通路として備えていても良い。 The rotating electrical machine (1) has a refrigerant flow hole (or a refrigerant flow groove) provided in at least one of the stator (20) and the frame (30) instead of the refrigerant pipe (40) as described above. In addition, a refrigerant passage through which the refrigerant can be circulated may be provided, or both the refrigerant pipe (40) and the refrigerant circulation hole (or the refrigerant circulation groove) may be provided as the refrigerant passage.
〔電気車両〕
図１５のように、回転電気機械（1）は、電気車両（3）に適用可能である。電気車両（3）は、電動機（回転電気機械（1））を動力源とする電気自動車や、電動機（回転電気機械（1））およびエンジンを動力源とするハイブリッド自動車である。電気車両（3）は、回転電気機械（1）の他に、空気調和機構（2）を備えている。
[Electric vehicle]
As shown in FIG. 15, the rotating electric machine (1) can be applied to the electric vehicle (3). The electric vehicle (3) is an electric vehicle using an electric motor (rotary electric machine (1)) as a power source, or a hybrid vehicle using an electric motor (rotating electric machine (1)) and an engine as a power source. The electric vehicle (3) includes an air conditioning mechanism (2) in addition to the rotating electric machine (1).
空気調和機構（2）は、回転電気機械（1）の冷媒管（40）に流通する冷媒を利用して空気調和を実行する。回転電気機械（1）の冷媒管（40）と空気調和機構（2）との間で冷媒を循環させることにより、冷媒により回収された回転電気機械（1）の廃熱を空気調和（特に、暖房）に利用することができる。 The air conditioning mechanism (2) performs air conditioning using the refrigerant flowing through the refrigerant pipe (40) of the rotating electrical machine (1). By circulating the refrigerant between the refrigerant pipe (40) of the rotating electric machine (1) and the air conditioning mechanism (2), the waste heat of the rotating electric machine (1) recovered by the refrigerant is air-conditioned (in particular, It can be used for heating.
図１５に示した電気車両（3）では、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができるので、空気調和機構（2）における回転電気機械（1）の廃熱の利用効率を向上させることができる。 In the electric vehicle (3) shown in FIG. 15, since the recovery efficiency of the waste heat of the rotating electric machine (1) by the refrigerant can be improved, the waste heat of the rotating electric machine (1) in the air conditioning mechanism (2) The utilization efficiency can be improved.
〔その他の実施形態〕
以上の説明において、回転電気機械（1）が埋込磁石型モータを構成している場合を例に挙げたが、回転電気機械（1）は、他のタイプの電動機を構成するものであっても良いし、発電機を構成するものであっても良い。
[Other Embodiments]
In the above description, the case where the rotating electric machine (1) constitutes an embedded magnet type motor is taken as an example, but the rotating electric machine (1) constitutes another type of electric motor. Or it may constitute a generator.
なお、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施しても良い。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, you may implement combining the above embodiment suitably. The above embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
以上説明したように、この発明は、電気車両に搭載される回転電気機械などとして有用である。 As described above, the present invention is useful as a rotating electric machine mounted on an electric vehicle.
１ 回転電気機械
２ 空気調和機構
３ 電気自動車
１０ ロータ
２０ ステータ
３０ フレーム
４０ 冷媒管（冷媒通路）
５０ 外側断熱部材
６０ 樹脂モールド
７０ 内側断熱部材
１０１ ロータコア
１０２ 永久磁石
２０１ ステータコア
２０２ コイル
２１１ バックヨーク部
２１２ ティース部
２１３ ツバ部
２２１ コイルエンド部
３０１ 円筒部
３０２ 円盤部
３０３ 軸受
４００ 冷媒管本体
４０１ 流入部
４０２ 流出部
５０１ 気体層
５０２ 蓄熱層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electric machine 2 Air conditioning mechanism 3
50 Outer
Claims (12)
ステータ（20）と、
上記ロータ（10）および上記ステータ（20）を収容するフレーム（30）とを備え、
上記ステータ（20）および上記フレーム（30）の少なくとも一方には、冷媒を流通可能な冷媒通路（40）が設けられ、
上記ステータ（20）は、ステータコア（201）と、該ステータコア（201）に巻回されたコイル（202）とを有し、
上記コイル（202）の上記ステータコア（201）から突出するコイルエンド部（221）の径方向外側は、樹脂モールド（60）により上記フレーム（30）の内面に連結され、該コイルエンド部（221）の径方向内側は、該コイルエンド部（221）からの放熱を抑制する内側断熱部材（70）に覆われている
ことを特徴とする回転電気機械。 The rotor (10),
The stator (20),
A frame (30) for accommodating the rotor (10) and the stator (20);
At least one of the stator (20) and the frame (30) is provided with a refrigerant passage (40) through which a refrigerant can flow,
The stator (20) includes a stator core (201) and a coil (202) wound around the stator core (201).
A radially outer side of the coil end portion (221) protruding from the stator core (201) of the coil (202) is connected to an inner surface of the frame (30) by a resin mold (60), and the coil end portion (221) The rotating electric machine is characterized in that the inner side in the radial direction is covered with an inner heat insulating member (70) that suppresses heat radiation from the coil end portion (221).
上記内側断熱部材（70）は、上記樹脂モールド（60）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材によって構成されている
ことを特徴とする回転電気機械。 In claim 1,
The rotary electric machine, wherein the inner heat insulating member (70) is made of a low thermal conductive material having a thermal conductivity lower than that of the resin mold (60).
上記フレーム（30）の外面の少なくとも一部は、該フレーム（30）からの放熱を抑制する外側断熱部材（50）に覆われている
ことを特徴とする回転電気機械。 In claim 1 or 2,
At least a part of the outer surface of the frame (30) is covered with an outer heat insulating member (50) that suppresses heat radiation from the frame (30).
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材によって構成されている
ことを特徴とする回転電気機械。 In claim 3,
The rotary electric machine characterized in that the outer heat insulating member (50) is made of a low heat conductive material having a thermal conductivity lower than that of the frame (30).
上記外側断熱部材（50）は、気体が充填された気体層（501）を含んでいる
ことを特徴とする回転電気機械。 In claim 3,
The outer heat insulating member (50) includes a gas layer (501) filled with a gas.
上記外側断熱部材（50）は、蓄熱性を有する蓄熱層（502）を含んでいる
ことを特徴とする回転電気機械。 In claim 3,
The rotating electrical machine, wherein the outer heat insulating member (50) includes a heat storage layer (502) having heat storage properties.
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の外面のうち上記ステータ（20）の外周面に対応する部分を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。 In any one of Claims 3-6,
The outer heat insulating member (50) covers a portion of the outer surface of the frame (30) corresponding to the outer peripheral surface of the stator (20).
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の外面のうち上記冷媒通路（40）に対応する部分を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。 In any one of Claims 3-7,
The rotating electrical machine characterized in that the outer heat insulating member (50) covers a portion of the outer surface of the frame (30) corresponding to the refrigerant passage (40).
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の外面のうち上記コイルエンド部（221）に対応する部分を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。 In any one of Claims 3-8,
The rotating electrical machine characterized in that the outer heat insulating member (50) covers a portion of the outer surface of the frame (30) corresponding to the coil end portion (221).
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。 In any one of Claims 3-9,
The rotary electric machine, wherein the outer heat insulating member (50) covers an outer surface of a lower portion in a vertical direction of the frame (30).
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の軸方向の端部の外面を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。 In any one of Claims 3-10,
The rotary electric machine, wherein the outer heat insulating member (50) covers an outer surface of an end portion in the axial direction of the frame (30).
上記冷媒を利用して空気調和を行う空気調和機構（2）とを備えている
ことを特徴とする電気車両。 A rotating electrical machine (1) according to any one of the preceding claims,
An electric vehicle comprising an air conditioning mechanism (2) that performs air conditioning using the refrigerant.
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