JP2014166061A - 全閉外扇形回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】全閉外扇形回転電機を、使用する場所に据え付けた状態で、軸受冷却のための空気の流れの方向または位置を変更可能として、軸受の冷却効果の向上を図る。
【解決手段】全閉外扇形回転電機は、回転軸１１と、回転軸１１を回転支持する二つの軸受１３と、二つの軸受１３にはさまれた位置にあって内部を気密に保持して回転軸１１が貫通するフレーム１２と、フレーム１２の軸方向の一端部の軸方向外側に配置されて吸気口１６が形成されたファンカバー１４と、ファンカバー１４内に配置された外扇１５と、ファンカバー１４に接続されてフレーム１２の外側に配置された冷却風ダクト１８と、ファンカバー１４から冷却風ダクト１８を通して送られた風を二つの軸受１３の近傍に向けて導くことができてその吹き出し口の向き及び位置の少なくとも一方を変更可能な蛇腹ダクト２１と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、全閉外扇形回転電機に関し、特に、軸受の冷却効果の向上を図った全閉外扇形回転電機に関する。

全閉外扇形回転電機として、フレームを密閉構造として、エアクーラによってフレーム内の空気と外気とを熱交換してフレーム内を冷却する技術が知られている。特許文献１に記載された回転電機では、外扇によって強制的に送られる外気を、エアクーラを通さないように軸受に導いて、軸受を冷却する。

実開平１−７９３６９号公報

特許文献１に記載された回転電機では、軸受冷却のための空気流路が固定されているため、回転電機を据え付けた状況において、軸受冷却のための空気が、軸受の最も冷却を必要とする部分に必ずしも届くとは限らない。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、全閉外扇形回転電機を、使用する場所に据え付けた状態で、軸受冷却のための空気の流れの方向または位置を変更可能として、軸受の冷却効果の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る全閉外扇形回転電機は、回転軸と、この回転軸を回転支持する二つの軸受と、前記二つの軸受にはさまれた位置にあって内部を気密に保持して少なくとも一か所で前記回転軸が貫通するフレームと、前記フレームの軸方向の一端部の軸方向外側に配置されて吸気口が形成されたファンカバーと、前記ファンカバー内に配置された外扇と、前記ファンカバーに接続されて前記フレームの外側に配置された冷却風ダクトと、前記冷却風ダクトに接続されて、前記ファンカバーから前記冷却風ダクトを通して送られた風を前記二つの軸受の少なくとも一方の軸受の近傍に向けて導くことができて、その吹き出し口の向き及び位置の少なくとも一方を変更可能な少なくとも一つの蛇腹ダクトと、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、全閉外扇形回転電機を、使用する場所に据え付けた状態で、軸受冷却のための空気の流れの方向または位置が変更可能となり、軸受の冷却効果の向上を図ることができる。

本発明に係る全閉外扇形回転電機の一実施形態の正面図である。 図１に示す全閉外扇形回転電機の実施形態の側面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の全閉外扇形回転電機の一実施形態について説明する。図１は、本発明に係る全閉外扇形回転電機の一実施形態の正面図である。図２は、この実施形態の全閉外扇形回転電機の側面図である。

この実施形態の全閉外扇形回転電機は、電動機でも発電機でもよいが、電動機を例にとって図示して説明する。

水平方向に延びる回転軸１１の周りに回転子（図示せず）が固定され、その外側に間隔をあけて固定子（図示せず）が配置されている。固定子は、その外側のフレーム１２に固定されている。回転軸１１は２個の軸受１３によって回転支持されている。２個の軸受１３は、フレーム１２をはさんで配置されている。

フレーム１２の軸方向の一端にファンカバー１４が配置され、ファンカバー１４内に、回転軸１１によって回転する外部ファン（外扇）１５が取り付けられている。ファンカバー１４には吸気口１６が設けられている。

フレーム１２内部の上部を軸方向に貫通して多数の伝熱管１７が配置され、互いに平行に延びている。各伝熱管１７の一端はファンカバー１４内で開口し、他の一端はファンカバー１４の反対側でフレーム１２を貫通した先で外気に開放している。

ファンカバー１４には、２個の冷却風ダクト１８が着脱可能に取り付けられている。２個の冷却風ダクト１８は、フレーム１２をはさんで両側に配置されている。各冷却風ダクト１８は、軸方向に延びる軸方向ダクト部１９と、軸方向ダクト部１９から２個の軸受１３それぞれに向かって下方に延びる径方向ダクト部２０とを備えている。径方向ダクト部２０の先端には蛇腹ダクト２１が接続されている。

外部ファン１５が回転することにより、外気が吸気口１６からファンカバー１４内に吸引され、その外気は、伝熱管１７内を通った後に排出される。外気が伝熱管１７内を通るときにフレーム１２内部の空気と熱交換して、フレーム１２内部の空気が冷却される。

フレーム１２内部の空気は密閉されていて、フレーム１２内に、図示しない内部ファン（内扇）が配置されて、フレーム１２内部の空気は強制的に循環される。

ファンカバー１４内の空気の一部は冷却風ダクト１８に分岐する。冷却風ダクト１８の空気は、２個の径方向ダクト部２０に分岐し、その先端に接続された蛇腹ダクト２１を通って軸受１３の近傍に吹き付けられ、これにより軸受１３が冷却される。

蛇腹ダクト２１はユーザが自在に変形することができるものであり、蛇腹ダクト２１の先端の吹き出し口２２の位置や方向を変えることができる。このため、回転電機を使用場所に設置した後に、軸受１３の冷却が効率よくできるように、ユーザが蛇腹ダクト２１の先端の吹き出し口２２の位置や方向を微調整することができる。

また、冷却風ダクト１８は、ファンカバー１４の開口取り付け部２３のフランジに、ボルトなどによって着脱可能であり、冷却風ダクト１８が不要な環境においては、冷却風ダクト１８を取り外して、冷却風ダクト１８を取り付けてあったファンカバー１４の開口取り付け部２３に閉止蓋（図示せず）を取り付けておくこともできる。逆に言えば、あらかじめ冷却風ダクト１８を取り付けるための開口取り付け部２３をファンカバー１４に形成しておけば、設置場所の条件により、必要によって冷却風ダクト１８や蛇腹ダクト２１を取り付ける、という運用も可能である。

以上説明した実施形態によれば、軸受冷却のための空気は伝熱管１７を通らないので、軸受１３を十分に冷却できる。また、蛇腹ダクト２１の先端の吹き出し口２２の位置や方向をユーザが自由に調整できる。さらに、軸受周辺が正圧になるので、油漏れを抑制する効果もある。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

たとえば、上記説明では、回転軸が水平に延びるものとしたが、これに限定されない。回転軸が鉛直に延びるものであってもよい。

また、上記説明では径方向ダクト部２０の数を各軸受１３ごとに２個としたが、これに限らない。各軸受１３に１個の径方向ダクト部２０を設けてもよい。さらに、ファンカバー１４から遠い軸受１３のためにのみ径方向ダクト部２０を設けてもよい。この場合に、ファンカバー１４に近い側の軸受１３の冷却のためには、ファンカバー１４から冷却風ダクト１８を通さずに直接、冷却風を流す構成とすることもできる。

１１ 回転軸
１２ フレーム
１３ 軸受
１４ ファンカバー
１５ 外部ファン（外扇）
１６ 吸気口
１７ 伝熱管
１８ 冷却風ダクト
１９ 軸方向ダクト部
２０ 径方向ダクト部
２１ 蛇腹ダクト
２２ 吹き出し口
２３ 開口取り付け部

Claims (4)

1. 回転軸と、
   この回転軸を回転支持する二つの軸受と、
   前記二つの軸受にはさまれた位置にあって内部を気密に保持して少なくとも一か所で前記回転軸が貫通するフレームと、
   前記フレームの軸方向の一端部の軸方向外側に配置されて吸気口が形成されたファンカバーと、
   前記ファンカバー内に配置された外扇と、
   前記ファンカバーに接続されて前記フレームの外側に配置された冷却風ダクトと、
   前記冷却風ダクトに接続されて、前記ファンカバーから前記冷却風ダクトを通して送られた風を前記二つの軸受の少なくとも一方の軸受の近傍に向けて導くことができて、その吹き出し口の向き及び位置の少なくとも一方を変更可能な少なくとも一つの蛇腹ダクトと、
   を備えたことを特徴とする全閉外扇形回転電機。
2. 前記フレームを貫通して軸方向に延びて、一端が前記ファンカバー内で開口し、他端が外気に開放する複数の伝熱管、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の全閉外扇形回転電機。
3. 前記ファンカバーには前記冷却風ダクトを着脱可能に取り付けるための開口取り付け部が形成されており、
   前記冷却風ダクトは、前記ファンカバーの前記開口取り付け部に着脱可能であり、
   前記開口取り付け部から前記冷却風ダクトを取り外したときに前記開口取り付け部を閉止可能に構成されていること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の全閉外扇形回転電機。
4. 前記冷却風ダクトは、前記フレームの前記複数の伝熱管が貫通する部分をはさんで２箇所に配置され、
   前記冷却風ダクトのそれぞれに、前記二つの軸受に向かう２個の蛇腹ダクトが接続されていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の全閉外扇形回転電機。

Images