JP2019009932A - Totally-enclosed rotary electric machine and noise reduction structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、全閉形回転電機および騒音低減構造に関する。 The present invention relates to a fully closed rotating electrical machine and a noise reduction structure.
全閉形回転電機は、回転子、固定子を備えており、回転子鉄心および固定子は、フレーム内に収納されている。全閉形回転電機は、通常はさらに冷却器も備えている。冷却器の冷却器カバーはフレームと相俟って閉空間を形成し、閉空間内はたとえば空気などの冷却用気体が循環する。 The fully-closed rotating electrical machine includes a rotor and a stator, and the rotor core and the stator are housed in a frame. A fully-closed rotating electric machine usually further includes a cooler. The cooler cover of the cooler forms a closed space together with the frame, and a cooling gas such as air circulates in the closed space.
冷却器は、通常、複数の冷却管を有する。冷却管内は、この閉空間内を貫通しており、冷却用気体を冷却するための冷却媒体が通過する。冷却媒体としては、たとえば、冷却水あるいは外気が用いられる。冷却管内を通過する冷却媒体は、冷却管の外側の冷却用気体を冷却する。冷却用気体は、回転子鉄心、固定子鉄心および固定子巻線等を冷却する。 The cooler usually has a plurality of cooling pipes. The cooling pipe passes through the closed space, and a cooling medium for cooling the cooling gas passes through the cooling pipe. For example, cooling water or outside air is used as the cooling medium. The cooling medium passing through the cooling pipe cools the cooling gas outside the cooling pipe. The cooling gas cools the rotor core, the stator core, the stator winding, and the like.
冷却管の内外で互いに熱交換する上での効率の観点から、冷却管内を流れる冷却媒体の流れ方向と、冷却管外の冷却用気体の流れ方向とは、互いに直交するように構成される場合が多い。 From the viewpoint of efficiency in heat exchange between the inside and outside of the cooling pipe, the flow direction of the cooling medium flowing inside the cooling pipe and the flow direction of the cooling gas outside the cooling pipe are configured to be orthogonal to each other There are many.
管群の長手方向に直交するように管群の外側を流れる流体は、管群の後方にカルマン渦を発生させる。ここで、カルマン渦の放出周波数と冷却器カバー内の風道の共鳴周波数とが一致した場合は、大きな騒音が発生するという問題があった。この現象は、特に、2極機あるいは4極機などの高速機において発生していた。 The fluid flowing outside the tube group so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the tube group generates a Karman vortex behind the tube group. Here, when the Karman vortex emission frequency coincides with the resonance frequency of the air passage in the cooler cover, there is a problem that a large noise is generated. This phenomenon has occurred particularly in high-speed machines such as 2-pole machines and 4-pole machines.
熱交換器の伝熱管の後流に発生するカルマン渦による気柱共鳴音の発生防止については、たとえば、管群の間に管外流体の流れを横切るようにワイヤメッシュを配置する技術が知られている(特許文献1参照)。しかしながら、この方法は、管群の流れ方向の全体寸法を増大させるという問題があり、全体寸法に影響のない対策が求められている。 For preventing the generation of air column resonance due to Karman vortices generated in the wake of the heat exchanger tube of a heat exchanger, for example, a technique is known in which a wire mesh is arranged between tubes so as to cross the flow of extra-tube fluid. (See Patent Document 1). However, this method has a problem of increasing the overall dimension of the tube group in the flow direction, and a countermeasure that does not affect the overall dimension is required.
本発明は、全閉形回転電機の冷却器におけるカルマン渦による騒音を抑制することを目的とする。 An object of this invention is to suppress the noise by Karman vortex in the cooler of a fully-closed rotary electric machine.
上述の目的を達成するため、本発明に係る全閉形回転電機は、軸方向に延びて回転可能に支持されたロータシャフトと、前記ロータシャフトの径方向外側に取り付けられた回転子鉄心とを有する回転子と、前記回転子鉄心の径方向外側に設けられた円筒状の固定子鉄心と、前記固定子鉄心内を軸方向に貫通する固定子巻線とを有する固定子と、前記固定子の径方向の外側に配されて前記回転子鉄心と前記固定子を収納するフレームと、前記回転子鉄心を挟んで軸方向の前記ロータシャフトの両側のそれぞれで前記ロータシャフトを回転可能に支持する2つの軸受と、前記フレームとともに冷却用気体が循環する閉空間を形成する冷却器カバーと、前記冷却器カバー内の前記冷却用気体の流れ方向に直交するように互いに平行に延びて前記冷却器カバー内に収納された複数の冷却管と、前記複数の冷却管に取り付けられた騒音低減構造と、を有する冷却器と、を備え、前記騒音低減構造は、前記複数の冷却管の外側を通過する前記冷却用気体の流れを互いに並列な流れに仕切るように設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a fully-closed rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor shaft that extends in the axial direction and is rotatably supported, and a rotor core that is attached to a radially outer side of the rotor shaft. A stator having a rotor, a cylindrical stator core provided radially outside the rotor core, and a stator winding penetrating in the stator core in the axial direction; and A frame that is arranged on the outer side in the radial direction and houses the rotor core and the stator, and supports the rotor shaft rotatably on both sides of the rotor shaft in the axial direction across the rotor core 2 Two bearings, a cooler cover that forms a closed space in which the cooling gas circulates together with the frame, and the cooling gas that extends parallel to each other so as to be orthogonal to the flow direction of the cooling gas in the cooler cover. A cooler having a plurality of cooling pipes housed in a cover and a noise reduction structure attached to the plurality of cooling pipes, the noise reduction structure passing outside the plurality of cooling pipes The cooling gas flow is provided so as to be divided into parallel flows.
また、本発明は、冷却用気体が循環する閉空間を形成する冷却器カバーと、前記冷却器カバー内の前記冷却用気体の流れ方向に直交するように延びて前記冷却器カバー内に収納された複数の冷却管とを備える冷却器の騒音を低減する騒音低減構造であって、前記騒音低減構造は、前記複数の冷却管の外側を通過する前記冷却用気体の流れを互いに並列な流れに仕切るように設けられていることを特徴とする。 Further, the present invention provides a cooler cover that forms a closed space in which the cooling gas circulates, and extends so as to be orthogonal to the flow direction of the cooling gas in the cooler cover, and is accommodated in the cooler cover. A noise reduction structure for reducing noise of a cooler comprising a plurality of cooling pipes, wherein the noise reduction structure makes the flow of the cooling gas passing outside the plurality of cooling pipes flow parallel to each other. It is provided so that it may partition.
本発明によれば、全閉形回転電機の冷却器におけるカルマン渦による騒音を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise by the Karman vortex in the cooler of a fully enclosed rotary electric machine can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る全閉形回転電機および騒音低減構造について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。 Hereinafter, with reference to the drawings, a fully closed rotary electric machine and a noise reduction structure according to an embodiment of the present invention will be described. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1の実施形態]
図1は、実施形態に係る全閉形回転電機の構成を示す軸方向に沿った断面図である。また、図2は、図1のII−II線矢視横断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view along the axial direction showing the configuration of a fully-closed rotating electrical machine according to the embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
全閉形回転電機100は、回転子10、固定子20、フレーム40、および冷却器60を有する。
The fully closed rotating
回転子10は、回転軸方向(以下、軸方向)に水平に延びて回転可能に支持されたロータシャフト11、およびロータシャフト11の径方向外側に取り付けられた回転子鉄心12を有する。
The
ロータシャフト11の一方の端部には、駆動対象や原動機などの結合対象と機械的に結合するためのたとえばフランジなどの結合部11aが形成されている。なお、以下、軸方向のうち、回転子鉄心12から結合部11aに向かう方向(図1の左方向)を結合側方向、その反対方向を反結合側方向と呼ぶこととする。
At one end portion of the
ロータシャフト11は、回転子鉄心12の軸方向の両外側に設けられた反結合側軸受30aおよび結合側軸受30bによって回転可能に支持されている。また、ロータシャフト11の回転子鉄心12と反結合側軸受30aとの間の部分に内扇15aが、また、ロータシャフト11の回転子鉄心12と結合側軸受30bとの間の部分に内扇15bが取り付けられている。
The
固定子20は、回転子鉄心12の径方向外側のアニュラス状の空間である空隙18を介して設けられた円筒状の固定子鉄心21、および固定子鉄心21の径方向内側表面近傍に軸方向に貫通し周方向に互いに間隔をおいて配されるように形成された固定子スロット(図示せず)内を貫通する固定子巻線22を有する。
The
フレーム40は、固定子20および回転子鉄心12を収納するように、これらの径方向外側を囲んでいる。フレーム40の軸方向の両側には、反結合側軸受ブラケット45aおよび結合側軸受ブラケット45bが設けられており、それぞれ反結合側軸受30aおよび結合側軸受30bを固定支持している。
The
フレーム40の上方には、冷却器60が設けられている。冷却器60は、複数の冷却管61、これらの冷却管61を収納する冷却器カバー63、端板62a、62bおよびガイド板66a、66b、および騒音低減構造70を有する。端板62a、62bは冷却器カバー63内で軸方向に互いに間隔をあけて設けられている。騒音低減構造70については、後に、図3を引用しながら説明する。
A
複数の冷却管61は、互いに並列に配され回転軸方向に延びている。それぞれの冷却管61は、両端が端板62a、62bを貫通し、端板62a、62bにより固定支持されている。それぞれの冷却管61の両端は開口している。
The plurality of
ロータシャフト11の反結合側軸受30aの軸方向外側の端部近傍には、当該全閉形回転電機100を自ら冷却するために、外扇55が設けられている。フレーム40および端板62aには、外扇55を覆うように外扇カバー56が取り付けられている。外扇カバー56には、外気の取り入れ口である流入口56aが形成されている。外扇カバー56内の空間は、それぞれの冷却管61の内部に連通している。外気は、外扇55により流入口56aから取り込まれ、それぞれの冷却管61の内部を流れて、端板62bの外側に流出する。
An
フレーム40、反結合側軸受ブラケット45a、結合側軸受ブラケット45b、冷却器カバー63、および端板62a、62bは、互いに相俟って閉空間67を形成する。また、冷却器60においては、冷却管61も閉空間67を形成する要素であり、冷却管61の外側が閉空間67側となっている。閉空間67を構成するフレーム40内の空間と冷却器カバー63内の空間とは、冷却器入口開口64および冷却器出口開口65a、65bで連通している。
The
閉空間67内は、たとえば空気などの冷却用気体により満たされている。冷却用気体は、内扇15a、15bに駆動されて、閉空間67内を循環する。内扇15a、15bにより駆動された冷却用気体は、軸方向の両側から回転子鉄心12および固定子20に流入する。
The
回転子鉄心12および固定子20を通過しながらこれらを冷却した冷却用気体は、固定子鉄心21の径方向外側に流出し、冷却器入口開口64を経由して、冷却器60に流入する。冷却器60に流入した冷却用気体は、冷却器カバー63内でガイド板66aとガイド板66bとの間を、複数の冷却管61の長手方向に直交するように冷却管61の外側を上昇する。冷却用気体は冷却管61の外表面で冷却されながら冷却器カバー63内の上部連通空間63aに到達し、方向を転換して、2方向に分離する。
The cooling gas that has cooled them while passing through the
反結合側方向に方向転換した冷却用気体は、さらに下方に方向転換し、ガイド板66aと端板62aの間の複数の冷却管61の長手方向に直交するように冷却管61の外側を下降する。冷却管61の外表面で冷却された冷却用気体は、冷却器出口開口65aを経由して冷却器60から流出する。冷却器60から流出した冷却用気体は、フレーム40内に流入し、内扇15aに流入する。
The cooling gas whose direction has been changed to the anti-coupling side direction is further changed downward, and descends outside the cooling
一方、上部連通空間63aに到達してから結合側方向に方向転換した冷却用気体は、さらに下方に方向転換し、ガイド板66bと端板62bの間の複数の冷却管61の長手方向に直交するように冷却管61の外側を下降する。冷却管61の外表面で冷却された冷却用気体は、冷却器出口開口65bを経由して冷却器60から流出する。冷却器60から流出した冷却用気体は、フレーム40内に流入し、内扇15bに流入する。
On the other hand, the cooling gas that has changed its direction in the coupling direction after reaching the
図3は、第1の実施形態に係る全閉形回転電機の騒音低減構造の構成を示す図2のA部の詳細を示す横断面図である。冷却管61は互いに正方配列に配置されている。冷却用気体は、下方から上昇している。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing details of a part A of FIG. 2 showing the configuration of the noise reduction structure of the fully closed rotating electrical machine according to the first embodiment. The cooling
騒音低減構造70は、複数の第1仕切り板71および複数の第2仕切り板72を有する。
The
いま、鉛直上方から複数の冷却管61を下方に見たときに、平面的に重なる複数の冷却管61のそれぞれのグループを、第1グループ61a、第2グループ61b、第3グループ61c、第4グループ61dとする。それぞれのグループにおいて、互いに上下に隣接する2つの冷却管61の間に、第1仕切り板71が設けられている。また、それぞれのグループにおける最後流の冷却管61、すなわち図3の場合では最も上の冷却管61には、第2仕切り板72が設けられている。第1仕切り板71および第2仕切り板72は、冷却管61に沿って延びており、冷却管61の長手方向に垂直な方向に拡がっている。
Now, when the plurality of cooling
図4は、騒音低減構造の構成の変形例を示す部分的横断面図である。冷却管61は、互いに千鳥配列あるいは三角配列に配置されている。冷却用気体は、下方から上昇している。この場合も、平面的に重なる複数の冷却管61のそれぞれのグループを、第1グループ61a、第2グループ61b、第3グループ61c、第4グループ61dとすれば、図3に示した場合と同様に、それぞれのグループにおいて、第1仕切り板71および第2仕切り板72が設けられている。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a modification of the configuration of the noise reduction structure. The cooling
以上、図3および図4では冷却管61の管群が4列の場合を示したが、これには限定されない。3列以下でも、5列以上の場合でもよい。また、鉛直方向に冷却管が6本ある場合を図示しているが、2本以上であれは同様の構成である。また、鉛直方向に冷却管61が1本のみの場合には、第2仕切り板72のみを設ければよい。
As described above, FIG. 3 and FIG. 4 show the case where the number of tube groups of the
今、図3あるいは図4は、流れが上向きの場合を示しているが、流れが下向き、すなわち、上部連通空間63aで方向転換した後の流れについては、第2仕切り板72は、最下流のすなわち最も低い高さ位置にある冷却管61の下側に設けられる。ただし、本全閉形回転電機100における冷却器カバー63内の流れの場合は、特に上部連通空間63aにおけるカルマン渦による騒音が問題となるので、下向きの流れについては、第2仕切り板72は、必要に応じて設けることでよい。
Now, FIG. 3 or FIG. 4 shows the case where the flow is upward, but the
第1仕切り板71および第2仕切り板72は、たとえばアルミニウム、銅などの金属、あるいは、炭化ケイ素などのセラミックスを用いることができる。なお、第1仕切り板71および第2仕切り板72はそれぞれ、冷却器カバー63や端板62a、62bなどの構造材料に比べて熱伝導率の高い材料であることが望ましい。
For the
図5は、騒音低減構造における第1仕切り板の冷却管への取り付け部分を示す横断面図である。第1仕切り板71は、接合部71aで、溶接により冷却管61に接合されている。なお、溶接は、接合強度が確保されているならば、冷却管61の長手方向に間欠的になされてもよい。たとえばスポット溶接でもよい。スポット溶接の場合は、第1仕切り板71の両側部は、冷却管61に密着するように設置する。また、接合方法は、溶接に限らず、ろう付けでもよい。さらに、温度条件が問題なければ、接着剤を用いた接合であってもよい。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a portion where the first partition plate is attached to the cooling pipe in the noise reduction structure. The
第2仕切り板72の取り付け方法は図示していないが、同様の接合方法を用いることができる。
A method for attaching the
図6は、冷却管の外側に騒音低減構造が設けられていない場合の冷却用気体の流れの例を説明する概念的な横断面図である。 FIG. 6 is a conceptual cross-sectional view for explaining an example of the flow of the cooling gas when the noise reduction structure is not provided outside the cooling pipe.
冷却用気体の流れの中にある冷却管61のまわりの冷却用気体のレイノズル数Reは、次の式(1)で与えられる。
Re=Ud/ν ・・・(1)
The lay nozzle number Re of the cooling gas around the cooling
Re = Ud / ν (1)
ここで、Uは冷却用気体の流れの速度、dは冷却管61の直径、νは冷却用気体の動粘性係数である。Re数が102ないし105程度の領域では、冷却管61の両側の側部(図6において冷却管61の左右)を通ることによる渦が交互に発生するいわゆるカルマン渦列が形成される。
Here, U is the flow velocity of the cooling gas, d is the diameter of the cooling
いま、この領域のRe数においては、カルマン渦列はかなり規則的であり特定の周波数を持つ。次の式(2)に示すように周波数fを冷却管61の直径dと冷却用気体の速度Uで無次元化したストローハル数Stの形では、この特定の周波数に対応するストローハル数Stが0.2〜0.4となる。
St=fd/U ・・・(2)
この場合、カルマン渦の周波数fは、式(2)から、次の式(3)で与えられる。
f=St・U/d (St=0.2〜0.4) ・・・(3)
カルマン渦の周波数fが、人間の可聴音の範囲になると、エオルス音を発生し、前述のように騒音の原因となる。
Now, in the Re number in this region, the Karman vortex street is quite regular and has a specific frequency. In the form of the Strouhal number St in which the frequency f is made dimensionless by the diameter d of the cooling
St = fd / U (2)
In this case, the frequency f of the Karman vortex is given by the following equation (3) from the equation (2).
f = St · U / d (St = 0.2 to 0.4) (3)
When the frequency f of the Karman vortex falls within the range of human audible sound, an Erus sound is generated and causes noise as described above.
カルマン渦は、冷却管61の両側の側部をそれぞれ通過する流れが互いに干渉することにより生ずる。本実施形態においては、流れの方向に沿って冷却管61の中央に第1仕切り板71および第2仕切り板72を設けている。これにより、冷却管61の両側の側部をそれぞれ通過する流れが互いに干渉することが妨げられている。この結果、カルマン渦の発生は防止されており、騒音の発生も抑制されている。
Karman vortices are generated by the interference of the flows passing through the sides on both sides of the cooling
以上のように、本実施形態によれば、全閉形回転電機100の冷却器60の流れ方向の全体寸法に大きく影響することなく、冷却器60におけるカルマン渦の発生を抑制することができる。この結果、カルマン渦による騒音を抑制することができる。また、第1仕切り板71および第2仕切り板72に熱伝導率の高い材料を用いている場合には、これらが放熱板の機能も果たすことから、除熱機能の向上を図ることもできる。
As described above, according to the present embodiment, the generation of Karman vortices in the cooler 60 can be suppressed without greatly affecting the overall dimensions of the cooler 60 in the fully closed rotary
[第2の実施形態]
図7は、第2の実施形態に係る全閉形回転電機の騒音低減構造における第1仕切り板の冷却管への取り付け部分を示す横断面図である。本第2の実施形態は、第1の実施形態の変形である。本第2の実施形態における騒音低減構造70は、第1仕切り板71の冷却管61への取り付け部分以外については、第1の実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a portion where the first partition plate is attached to the cooling pipe in the noise reduction structure for a fully-closed rotating electrical machine according to the second embodiment. The second embodiment is a modification of the first embodiment. The
本第2の実施形態においては、第1仕切り板71に2つの保持部材71bが取り付けられ一体物75が形成されている。それぞれの保持部材71bは、冷却管61の外面に沿って湾曲する部分円筒状の凹曲面、すなわち円弧状の断面をもつ板材であり、第1仕切り板71の長手方向に延びている。2つの保持部材71bは、第1仕切り板71を挟んで互いに凸部を内側にして対向するように、第1仕切り板71の両側の側部に取り付けられている。
In the second embodiment, two holding
第1仕切り板71と2つの保持部材71bのそれぞれとは、たとえば、溶接あるいはろう付けにより結合している。第1仕切り板71と2つの保持部材71bはいずれも、冷却器カバー63や端板62a、62bなどの構造材料に比べて熱伝導率の高い材料であることが望ましい。
The
なお、保持部材71bの内側の面の曲率半径が、冷却管61の外表面の曲率半径、すなわち冷却管61の外径の半分より小さい場合は、保持部材71bが冷却管61に密着しないことになる。この場合、第1仕切り板71を挟む互いに上下に隣接する冷却管61のそれぞれの軸中心間の間隔が、第1仕切り板71を挟まない場合の互いに上下に隣接する冷却管61のそれぞれの軸中心間の間隔に比べて大きくなってしまい、冷却器60の組立て上問題が生ずる。したがって、保持部材71bの内側の面の曲率半径は、冷却管61の外表面の曲率半径、すなわち冷却管61の外径の半分と等しいか、あるいは僅かに大きいように形成することなどの考慮が必要である。
When the radius of curvature of the inner surface of the holding
以上のように構成された本第2の実施形態においては、冷却管61に溶接やろう付けによる熱的な影響を受けないため、冷却管61の健全性維持上、有利である。
In the second embodiment configured as described above, the cooling
[第3の実施形態]
図8は、第3の実施形態に係る全閉形回転電機の騒音低減構造における第1仕切り板の冷却管への取り付け部分を示す横断面図である。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a portion where the first partition plate is attached to the cooling pipe in the noise reduction structure for a fully-closed rotating electrical machine according to the third embodiment.
本第3の実施形態は、第1の実施形態の変形であり、本実施形態における騒音低減構造70は、第1仕切り板71の冷却管61への取り付け部分のみが異なり、その他の点では、第1の実施形態と同様である。
The third embodiment is a modification of the first embodiment, and the
本第3の実施形態においては、冷却管61の第1仕切り板71と接続する部分には、長手方向に溝61gが形成されている。溝61gは、断面がたとえば冷却管61の軸側に突出した円弧状である。ただし、形状は、矩形などでもよい。
In the third embodiment, a
第1仕切り板71の両側の側部には、溝61gに嵌合するような突起部71cが形成されている。
On both sides of the
以上のように構成された本第3の実施形態においては、冷却管61に溶接やろう付けによる熱的な影響を受けないため、冷却管61の健全性維持上、有利である。
In the third embodiment configured as described above, the cooling
[第4の実施形態]
図9は、第4の実施形態に係る全閉形回転電機の騒音低減構造における第1仕切り板の冷却管への取り付け部分を示す横断面図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a portion where the first partition plate is attached to the cooling pipe in the noise reduction structure for a fully closed rotating electrical machine according to the fourth embodiment.
本第4の実施形態は、第1の実施形態の変形であり、本実施形態における騒音低減構造70は、第1仕切り板71の冷却管61への取り付け部分のみが異なり、その他の点では、第1の実施形態と同様である。
The fourth embodiment is a modification of the first embodiment, and the
本実施形態における騒音低減構造70における第1仕切り板71の冷却管61への取り付け部分には、冷却管61の長手方向に互いに間隔をおいて環状の接合リング73が冷却管61の周囲に取り付けられている。
In the
接合リング73は、互いに結合可能な半割れ構造でもよい。第1仕切り板71は、この接合リング73が設けられている部分で、接合リング73と互いに溶接、ろう付け、あるいは接着剤などにより接合されている。
The joining
以上のように構成された本第4の実施形態においては、冷却管61に溶接やろう付けによる熱的な影響を受けないため、冷却管61の健全性維持上、有利である。
In the fourth embodiment configured as described above, the cooling
また、接合リング73を取り外し可能とすることにより、接合リング73と接合する第1仕切り板71も併せて取り外しが可能となり、冷却管61の外観検査や補修等の作業性を向上させることができる。
Further, by making the joining
[第5の実施形態]
図10は、第5の実施形態に係る全閉形回転電機の騒音低減構造の配置を示す横断面図である。本実施形態は、第1の実施形態の変形である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the arrangement of the noise reduction structure for a fully-closed rotating electrical machine according to the fifth embodiment. This embodiment is a modification of the first embodiment.
第1の実施形態においては、騒音低減構造70は、流れ方向に互いに隣接する冷却管61の間に設けられているのに対して、本第5の実施形態においては、騒音低減構造70が、冷却管61の第1グループ61aと第2グループ61bのように互いに隣接するグループの間の流路の中に設けられている。なお、騒音低減構造70は、図示は省略するが、冷却器カバー63、あるいは冷却管61により、あるいは両者により支持されている。
In the first embodiment, the
このように設けられた騒音低減構造70により、冷却管61のそれぞれのグループにおいて冷却管61の外側を流れる冷却用気体の流れ方向にみて、冷却管61の流れ方向の両側に交互に生ずるカルマン渦の成長は抑制され、騒音を低減する効果が得られる。
With the
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態を説明したが、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。たとえば、実施形態においては、横置型の回転電機の場合を例にとって示したが、立置型の場合であってもよい。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. For example, in the embodiment, the case of a horizontal type rotary electric machine has been described as an example, but the case of a vertical type may be used.
さらに、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。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。 Furthermore, the embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. The embodiments and the modifications thereof are included in the scope of the invention and the scope of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…回転子、11…ロータシャフト、11a…結合部、12…回転子鉄心、13…回転子鉄心内径方向流路、15a、15b…内扇、18…空隙、20…固定子、21…固定子鉄心、22…固定子巻線、30a…反結合側軸受、30b…結合側軸受、40…フレーム、45a…反結合側軸受ブラケット、45b…結合側軸受ブラケット、55…外扇、56…外扇カバー、56a…流入口、60…冷却器、61…冷却管、61a…第1グループ、61b…第2グループ、61c…第3グループ、61d…第4グループ、61g…溝、62a、62b…端板、63…冷却器カバー、63a…上部連通空間、64…冷却器入口開口、65a、65b…冷却器出口開口、66a、66b…ガイド板、67…閉空間、70…騒音低減構造、71…第1仕切り板、71a…接合部、71b…保持部材、71c…突起部、72…第2仕切り板、73…接合リング、75…一体物、100…全閉形回転電機
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記回転子鉄心の径方向外側に設けられた円筒状の固定子鉄心と、前記固定子鉄心内を軸方向に貫通する固定子巻線とを有する固定子と、
前記固定子の径方向の外側に配されて前記回転子鉄心と前記固定子を収納するフレームと、
前記回転子鉄心を挟んで軸方向の前記ロータシャフトの両側のそれぞれで前記ロータシャフトを回転可能に支持する2つの軸受と、
前記フレームとともに冷却用気体が循環する閉空間を形成する冷却器カバーと、前記冷却器カバー内の前記冷却用気体の流れ方向に直交するように互いに平行に延びて前記冷却器カバー内に収納された複数の冷却管と、前記複数の冷却管の外側を通過する前記冷却用気体の流れを互いに並列な流れに仕切るように設けられている騒音低減構造と、を有する冷却器と、
を備えることを特徴とする全閉形回転電機。 A rotor having a rotor shaft that extends in the axial direction and is rotatably supported; and a rotor core that is attached to a radially outer side of the rotor shaft;
A stator having a cylindrical stator core provided on the radially outer side of the rotor core, and a stator winding penetrating the stator core in the axial direction;
A frame that is disposed outside the stator in the radial direction and houses the rotor core and the stator;
Two bearings rotatably supporting the rotor shaft on both sides of the rotor shaft in the axial direction across the rotor core;
A cooler cover that forms a closed space in which the cooling gas circulates together with the frame, and extends parallel to each other so as to be orthogonal to the flow direction of the cooling gas in the cooler cover, and is accommodated in the cooler cover. A cooler having a plurality of cooling pipes, and a noise reduction structure provided to partition the flow of the cooling gas passing outside the plurality of cooling pipes into parallel flows,
A fully-closed rotary electric machine comprising:
前記複数の冷却管のうちの互いに流れ方向に隣接する2つの冷却管の間に設けられた第1仕切り板と、
最下流の冷却管に取り付けられた第2仕切り板と、
を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の全閉形回転電機。 The noise reduction structure is
A first partition plate provided between two cooling pipes adjacent to each other in the flow direction among the plurality of cooling pipes;
A second partition plate attached to the most downstream cooling pipe;
The fully-closed rotary electric machine according to claim 1, wherein:
前記第1仕切り板は、前記複数の冷却管のうちの互いに流れ方向に隣接する2つの冷却管それぞれの前記溝と互いに嵌合していることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の全閉形回転電機。 A groove is formed in the longitudinal direction in each of the plurality of cooling pipes,
The said 1st partition plate is mutually fitted with the said groove | channel of each of two cooling pipes adjacent to each other in the flow direction among these cooling pipes. Fully closed type rotating electrical machine.
前記第1仕切り板は、前記接合リングと互いに接合していることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の全閉形回転電機。 The noise reduction structure further includes a joining ring that is attached to the longitudinal direction of the cooling pipe at intervals.
5. The fully-closed rotating electrical machine according to claim 3, wherein the first partition plate is joined to the joining ring.
前記騒音低減構造は、前記複数の冷却管の外側を通過する前記冷却用気体の流れを互いに並列な流れに仕切るように設けられていることを特徴とする騒音低減構造。 A cooler cover that forms a closed space in which the cooling gas circulates, and a plurality of cooling pipes that extend perpendicularly to the flow direction of the cooling gas in the cooler cover and are accommodated in the cooler cover; A noise reduction structure for reducing the noise of a cooler comprising:
The noise reduction structure is provided so as to partition the flow of the cooling gas passing outside the plurality of cooling pipes into parallel flows.
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