JP2015534803A - 回転装置、モーター、および、モーターの冷却方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (72)
- 電力を受領または出力するためのステータと;
前記ステータ内に同軸に配置されており、その上に配置されている1つ以上の磁石を有するローターであって、
前記ローターは内側壁を有するローターハウジングと、前記ハウジングの周りに配置されている前記磁石とを含有し、前記ローターは、前記ローターの第一端部および前記ローターの第二遠位端間の冷却剤の流れのための軸方向構成要素を有する導管も含有し;前記ローターはさらに、1つ以上の放射状流体導管を含有し、前記放射状流体導管は、軸方向構成要素を有する前記導管へ流体的に連結されており、かつ、使用において、軸方向構成要素を有する前記導管から冷却剤を受領、または、軸方向構成要素を有する前記導管へ冷却剤を提供するように配置されており、前記内側壁は、それにより前記ローターを冷却する、冷却剤の流れのための1つ以上の流体経路を有する、ローターと;
前記ローターの前記の第一および/または遠位端に配置され、前記ローターと共に回転するように配置され、回転装置へ出入りする流体に回転運動を付与および/または維持する、または、前記流体から回転運動を除去および/または維持する、少なくとも1つの流体インペラと;
を含有する回転装置。 - 円回転装置への流体入口と、前記回転装置からの流体出口とを含有し、前記流体出口は、前記流体入口よりも半径が大きいことを特徴とする、請求項1に記載の回転装置。
- 前記内側壁の延流体経路は、ねじ曲がった経路である、請求項1または請求項2に記載の回転装置。
- 前記インペラは、前記モーターからの除去のために前記ローター軸に向かって、または、前記1つ以上のねじ曲がった経路に向かって放射状外側に前記流体を導くように配置されている、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の回転装置。
- 前記冷却剤が、前記ローターの同じ軸方向端部において、前記ローターへ出入りする、請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載の回転装置。
- 前記冷却剤が、軸方向に前記ローターへ出入りする、請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載の回転装置。
- 前記冷却剤が、軸方向に前記ローターへ入り、放射状に前記ローターから出る、請求項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載の回転装置。
- 前記冷却剤が、放射状に前記ローターに入り、軸方向に前記ローターから出る、請求項1から請求項7までのいずれかの請求項に記載の回転装置。
- 前記ステータが、冷却剤流体の流れのための、その内部に区画された入り組んだ経路を有する、請求項1から請求項8までのいずれかの請求項に記載の回転装置。
- 前記磁石が、ローターに沿った軸方向変位によって異なる、互い違い、または、回転的にオフセットされている、請求項1から請求項9までのいずれかの請求項に記載の回転装置。
- 前記インペラが、冷却剤を導くためのガイドリブを有する、単一成形構成要素(unitary moulded component)である、請求項1から請求項10までのいずれかの請求項に記載の回転装置。
- 前記インペラリブがカーブしている、請求項11に記載の回転装置。
- 前記インペラリブが異なる曲率でカーブしている、請求項12に記載の回転装置。
- 前記インペラリブがまっすぐである、請求項11に記載の回転装置。
- 回転力を提供するためのモーターであって、前記モーターは、
電力を受領するためのステータと;
前記ステータ内に同軸に配置されているローターであって、その上に配置されている1つ以上の磁石を有するため、前記電力を受領する前記ステータに応じて前記ローターが回転され、
前記ローターは内側壁を有するローターハウジングと、前記ハウジングの周りに配置されている前記磁石とを含有し、前記ローターは、前記ローターの第一端部および前記ローターの第二遠位端間の冷却剤の軸方向の流れのための中央流体導管も含有し;
前記ローターはさらに、1つ以上の放射状流体導管を前記ローターの前記第二遠位端において含有し、前記導管は、前記中央流体導管へ流体的に連結されており、かつ、使用において、前記中央流体導管から冷却剤を受領、または、前記中央流体導管へ冷却剤を提供するように配置されており、前記内側壁は、それにより前記ローターを冷却する、冷却剤の流れのための複数のねじ曲がった経路を有する、ローターと;
を含有するモーター。 - 前記ねじ曲がった経路が、前記内側壁内のガイドリブまたは溝によって区画されている、請求項15に記載のモーター。
- 前記リブまたは溝が、らせん状である、請求項16に記載のモーター。
- らせん状リブまたは溝の角度が、特定の範囲内である、請求項17に記載のモーター。
- 前記内側壁が、前記ローターハウジングが中空であるように、円筒形である、請求項15から請求項18までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 流体入口および流体出口を含有し、前記流体出口が前記流体入口よりも大きな半径である、請求項15から請求項19までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記リブまたは溝の数が、前記放射状流体導管の数と同じである、請求項15から請求項20までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記リブまたは溝の数が、4である、請求項21に記載のモーター。
- 前記1つ以上の放射状導管が、前記内側壁にしっかりと搭載された端部キャップ内のドリルまたは孔として形成されている、請求項15から請求項22までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記中央流体導管および前記1つ以上の放射状流体導管が、単一構成要素として形成されている、請求項15から請求項23までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記1つ以上の放射状流体導管が、カーブしている、請求項22または請求項23に記載のモーター。
- 前記中央流体導管がローターシャフトの機能を果たし、ローターの第一端部においてベアリング内に搭載された第一端部と、前記ローターの第二遠位端においてベアリング内に搭載された第二端部とを有する、請求項15から請求項25までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記中空シリンダ(円筒)が、シールされ、空気で満たされた空洞を、前記モーター内の熱伝達ゾーンの下に含有する、請求項19に記載のモーター。
- 前記ローターの第一端部に配置され、前記らせん状リブから冷却剤を受領、または、前記らせん状リブへ冷却剤を提供し、前記モーターからの除去のために前記ローター軸へ向かって、または、前記らせん状リブに向かって放射状外側に、前記流体を導く流体インペラをさらに含有する、請求項15から請求項27までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記インペラが、冷却剤を導くためのガイドリブを有する、単一成形構成要素である、請求項27に記載のモーター。
- 前記インペラリブがカーブしている、請求項28または請求項29に記載のモーター。
- 前記インペラリブが異なる曲率でカーブしている、請求項30に記載のモーター。
- 前記インペラリブがまっすぐである、請求項28または請求項29に記載のモーター。
- 前記冷却剤が、前記ローターの同じ軸方向端部において、前記ローターへ出入りする、請求項28から請求項32までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記冷却剤が、軸方向に前記ローターへ出入りする、請求項33に記載のモーター。
- 前記冷却剤が、軸方向に前記ローターへ入り、放射状に前記ローターから出る、請求項34に記載のモーター。
- 前記冷却剤が、放射状に前記ローターに入り、軸方向に前記ローターから出る、請求項34に記載のモーター。
- 前記ステータが、冷却剤流体の流れのための、その内部に区画された入り組んだ経路を有する、請求項15から請求項36までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記磁石が、ローターに沿った軸方向変位によって異なる、互い違い、または、回転的にオフセットされている、請求項15から請求項38までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 発電機であって、
発生した力を出力するための電気的接触を有するステータと;
前記ステータ内に同軸に配置されており、その上に配置されている1つ以上の磁石を有するローターであって、前記ローターが駆動されることに応じて前記ステータにおいて電力を発生させるための、回転入力を受領するための駆動入力を前記ローターは有し;
前記ローターは内側壁を有するハウジングと、前記ハウジングの周りに配置されている前記磁石とを含有し、前記ローターは、前記ローターの第一端部および前記ローターの第二遠位端間の冷却剤の軸方向の流れのための中央流体導管も含有し;
前記ローターはさらに、前記中央流体導管へ流体的に連結され、使用において前記中央流体導管から冷却剤を受領、または、前記中央流体導管へ流体を提供するように配置されている放射状流体導管を、前記ローターの前記第二遠位端において含有し、前記内側壁は、それにより前記ローターを冷却する、冷却剤の流れのための複数のねじ曲がった経路を有する、ローターと;
を含有する発電機。 - 回転力を発生させるためのモーターにおけるローターを冷却する方法であって、前記方法は、
電力を受領するためのステータと、前記ステータ内に同軸に配置され、その上に配置されている1つ以上の磁石を有するローターとを有するモーターにおいて、
前記ローターに、内側壁を有する円筒形ローターハウジングと、前記ハウジングの周りに配置されている前記磁石とを提供することと、また、前記ローターに、前記ローターの第一入力端部および前記ローターの第二遠位端間の冷却剤の軸方向の流れのための中央流体導管を提供することと;前記ローターに、前記中央流体導管へ流体的に連結され、使用において前記中央流体導管から冷却剤を受領、または、前記中央流体導管へ冷却剤を提供するように配置されている1つ以上の放射状流体導管を、前記ローターの前記第二遠位端において提供することと、を含有し、前記内側壁は、それにより前記ローターを冷却する、冷却剤の流れのための複数のねじ曲がった経路を区画するためのねじ曲がったガイドリブを有する、方法。 - 前記放射状導管内へ、および、前記ローターを冷却するための前記ねじ曲がった経路に沿って前記冷却剤が流れるために、前記中央流体導管へ冷却剤を提供することを含有する、請求項40に記載された方法。
- 回転力を提供するためのモーターであって、前記モーターは、
電力を受領するためのステータと;
前記ステータ内に同軸に配置されているローターであって、その上に配置されている1つ以上の磁石を有するため、前記電力を受領する前記ステータに応じて前記ローターが回転され、
前記ローターは内側壁を有するローターハウジングと、前記ハウジングの周りに配置されている前記磁石とを含有し、前記ローターは、前記ローターの第一入力端部から、軸方向に前記ローターの第二遠位端へ冷却剤を流すための中央流体導管も含有し;
前記ローターはさらに、1つ以上の放射状流体導管を前記ローターの前記第二遠位端において含有し、前記導管は、前記中央流体導管へ流体的に連結されており、かつ、使用において、前記中央流体導管から冷却剤を受領するように配置されており、前記内側壁は、それにより前記ローターを冷却する、前記第二遠位端から前記第一入力端部への冷却剤の流れのための複数のねじ曲がった経路を有する、ローターと;
を含有するモーター。 - 前記ねじ曲がった経路が、前記内側壁内のガイドリブまたは溝によって区画されている、請求項42に記載のモーター。
- 前記リブまたは溝が、らせん状である、請求項43に記載のモーター。
- らせん状リブまたは溝の角度が、特定の範囲内である、請求項44に記載のモーター。
- 前記内側壁が、前記ローターハウジングが中空であるように、円筒形である、請求項42から請求項45までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 流体入口および流体出口を含有し、前記流体出口が前記流体入口よりも大きな半径である、請求項42から請求項46までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記リブまたは溝の数が、前記放射状流体導管の数と同じである、請求項42から請求項47までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記リブまたは溝の数が、4である、請求項48に記載のモーター。
- 前記放射状導管が、前記内側壁にしっかりと搭載された端部キャップ内のドリルまたは孔として形成されている、請求項42から請求項49までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記中央流体導管および放射状流体導管が、単一構成要素として形成されている、請求項42から請求項50までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記中央流体導管がローターシャフトの機能を果たし、ローターの第一端部においてベアリング内に搭載された第一端部と、前記ローターの第二遠位端においてベアリング内に搭載された第二端部とを有する、請求項42から請求項51までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記中空シリンダ(円筒)が、シールされ、空気で満たされた空洞を、前記モーター内の熱伝達ゾーンの下に含有する、請求項46に記載のモーター。
- 前記ローターの第一端部に配置され、前記らせん状リブから冷却剤を受領し、前記モーターからの除去のために前記ローター軸へ向かって前記流体を導く流体インペラをさらに含有する、請求項42から請求項53までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記インペラが、冷却剤を導くためのガイドリブを有する、単一成形構成要素である、請求項54に記載のモーター。
- 前記インペラリブがカーブしている、請求項54または請求項55に記載のモーター。
- 前記インペラリブが異なる曲率でカーブしている、請求項56に記載のモーター。
- 前記ステータが、冷却剤流体の流れのための、その内部に区画された入り組んだ経路を有する、請求項42から請求項57までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 前記磁石が、ローターに沿った軸方向変位によって異なる、互い違い、または、回転的にオフセットされている、請求項42から請求項58までのいずれかの請求項に記載のモーター。
- 発電機であって、
発生した力を出力するための電気的接触を有するステータと;
前記ステータ内に同軸に配置されており、その上に配置されている1つ以上の磁石を有するローターであって、前記ローターが駆動されることに応じて前記ステータにおいて電力を発生させるための、回転入力を受領するための駆動入力を前記ローターは有し;
前記ローターは内側壁を有するハウジングと、前記ハウジングの周りに配置されている前記磁石とを含有し、前記ローターは、前記ローターの第一入力端部から、軸方向に前記ローターの第二遠位端へ冷却剤を流すための中央流体導管も含有し;
前記ローターはさらに、前記中央流体導管へ流体的に連結されており、かつ、使用において、前記中央流体導管から冷却剤を受領するように配置されている放射状流体導管を前記ローターの前記第二遠位端において含有し、前記内側壁は、それにより前記ローターを冷却する、前記第二遠位端から前記第一入力端部への冷却剤の流れのための複数のねじ曲がった経路を有する、ローターと;
を含有する発電機。 - 回転力を発生させるためのモーターにおけるローターを冷却する方法であって、前記方法は、
電力を受領するためのステータと、前記ステータ内に同軸に配置され、その上に配置されている1つ以上の磁石を有するローターとを有するモーターにおいて、
前記ローターに、内側壁を有する円筒形ローターハウジングと、前記ハウジングの周りに配置されている前記磁石とを提供することと、また、前記ローターに、前記ローターの第一入力端部から軸方向に、前記ローターの第二遠位端への冷却剤の流れのための中央流体導管を提供することと;前記ローターに、前記中央流体導管へ流体的に連結され、使用において前記中央流体導管から冷却剤を受領するように配置されている1つ以上の放射状流体導管を、前記ローターの前記第二遠位端において提供することと、を含有し、前記内側壁は、それにより前記ローターを冷却する、前記第二遠位端から前記第一入力端部への冷却剤の流れのための複数のねじ曲がった経路を区画するためのねじ曲がったガイドリブを有する、方法。 - 前記放射状導管内へ、および、前記ローターを冷却するための前記ねじ曲がった経路に沿って前記冷却剤が流れるために、前記中央流体導管へ冷却剤を提供することを含有する、請求項61に記載された方法。
- 電力を受領または出力するためのステータと;
前記ステータ内に同軸に配置されており、その上に配置されている1つ以上の磁石を有するローターであって、
前記ローターは内側壁を有するローターハウジングと、前記ハウジングの周りに配置されている前記磁石とを含有し、前記ローターは、前記ローターの第一端部および前記ローターの第二遠位端間の冷却剤の軸方向の流れのための中央流体導管も含有し;
前記ローターはさらに、1つ以上の放射状流体導管を前記ローターの前記第二遠位端において含有し、前記導管は、前記中央流体導管へ流体的に連結されており、かつ、使用において、前記中央流体導管から冷却剤を受領、または、前記中央流体導管へ冷却剤を提供するように配置されており、前記内側壁は、それにより前記ローターを冷却する、冷却剤の流れのための複数のねじ曲がった経路を有する、ローターと;
を含有する回転装置。 - 電力を受領または出力するためのステータと;
前記ステータ内に同軸に配置されており、その上に配置されている1つ以上の磁石を有するローターであって、
前記ローターは内側壁を有するローターハウジングと、前記ハウジングの周りに配置されている前記磁石とを含有し、前記ローターは、前記ローターの第一端部および前記ローターの第二遠位端間の冷却剤の流れのための軸方向流体導管も含有し;
前記ローターはさらに、1つ以上の放射状流体導管を含有し、前記放射状流体導管は、前記軸方向流体導管へ流体的に連結されており、かつ、使用において、前記軸方向流体導管から冷却剤を受領、または、前記軸方向流体導管へ冷却剤を提供するように配置されており、前記内側壁は、それにより前記ローターを冷却する、冷却剤の流れのための1つ以上の流体経路を有し、
前記流体経路は、使用において冷却流体の流れによって濡れる内側表面を有することにより、濡れた表面積を区画し、全濡れた表面積は、前記磁石の内側表面積の少なくとも35%である、ローターと;
を含有する回転装置。 - 前記全濡れた表面積は、前記磁石の内側表面積の少なくとも50%である、請求項64に記載の回転装置。
- 前記全濡れた表面積は、前記磁石の内側表面積の少なくとも100%である、請求項65に記載の回転装置。
- 前記全濡れた表面積は、前記磁石の内側表面積よりも大きい、請求項66に記載の回転装置。
- 前記の第一または遠位端に配置され、前記ローターと共に回転するように配置され、前記回転装置へ出入りする流体に回転運動を付与する、または、前記流体から回転運動を除去する、流体インペラをさらに含有する、請求項64から請求項67までのいずれかの請求項に記載の回転装置。
- 添付の図面の図1から図37までのいずれかの図の1つ以上に実質的にしめされているおよび、または、前記図を参照して記載されたモーター。
- 添付の図面の図1から図37までのいずれかの図の1つ以上に実質的にしめされているおよび、または、前記図を参照して記載された発電機。
- 回転力を発生させるためのモーターにおけるローターを冷却する方法であって、添付の図面の図1から図37までのいずれかの図の1つ以上に実質的にしめされているおよび、または、前記図を参照して記載された方法。
- 発電機または回転装置を冷却する方法であって、添付の図面の図1から図37までのいずれかの図の1つ以上に実質的にしめされているおよび、または、前記図を参照して記載された方法。
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