JP2020043659A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステータ及びロータを回転軸の軸方向一方側と他方側とで均等に冷却することができる回転電機を提供する。【解決手段】ハウジング１１と、ハウジング１１の内部に対向して立設された一対の仕切板１２と、ハウジング１１に回転可能に支持された回転軸１３と、対向する仕切板１２の間に配設された円筒形をなすステータ１４と、ステータ１４の内周面と対向する回転軸１３の外周面に設けられた円筒形をなすロータ１６と、ロータ１６の両端側の回転軸１３上にそれぞれ設けられてステータ１４及びロータ１６へ向けて空気１を送給する送風ファン１８と、対向する仕切板１２の外側面にそれぞれ設けられて仕切板１２を貫通する送風孔１２ａへ送風ファン１８からの空気１を案内するフード１７と、対向する仕切板１２の間に配設されてフード１７の外側の仕切板１２の外側同士を連通する連絡管１９Ａ，１９Ｂとを備えた回転電機１０とした。【選択図】図１
Description
本発明は、発電機や電動機等の回転電機に関する。
密閉タイプの発電機や電動機等の回転電機においては、作動に伴うステータやロータの発熱に対して、回転軸の両側に設けた送風ファンにより、ステータ及びロータへ向けて空気を送給してステータ及びロータを冷却すると共に、温度上昇した空気を冷却器に流通させて冷却し、ステータ及びロータへ向けて再び送給するように、ハウジング内の空気を循環させている（例えば、下記特許文献１参照）。
前述したような回転電機においては、コードやケーブル等の各種部材の配設状態がハウジング内の回転軸の軸方向一方側と他方側とで異なっていることから、ハウジング内の当該軸方向一方側と他方側とで空気の流れに違いを生じ、ハウジング内の当該軸方向一方側と他方側とで気圧差を生じてしまっていた。このため、前記軸方向一方側と他方側との送風ファンからの送風量が異なってしまい、ステータ及びロータの前記軸方向一方側と他方側との冷却効率に違いを生じていた。
このようなことから、本発明は、ステータ及びロータを回転軸の軸方向一方側と他方側とで均等に冷却することができる回転電機を提供することを目的とする。
前述した課題を解決するための、本発明に係る回転電機は、内部中空のハウジングと、前記ハウジングの内部に対向して立設された一対の仕切板と、前記ハウジング及び前記仕切板を貫通するように配設されて当該ハウジングに回転可能に支持された回転軸と、対向する前記仕切板の間に前記回転軸と同軸をなして配設されて両端側を当該仕切板に支持された円筒形をなすステータと、前記ステータの内周面と対向する前記回転軸の外周面に同軸をなして設けられた円筒形をなすロータと、前記ロータの両端側の前記回転軸上にそれぞれ設けられて前記ステータ及び前記ロータへ向けて空気を送給する送風ファンと、対向する前記仕切板の外側面にそれぞれ設けられて当該仕切板を貫通する送風孔へ前記送風ファンからの空気を案内するフードと、対向する前記仕切板の間に配設されて前記フードの外側の当該仕切板の外側同士を連通する連絡管とを備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る回転電機は、上述した回転電機において、対向する前記仕切板の上端にそれぞれ立設された対をなす案内板と、対をなす前記案内板の間に配設されて前記ステータ及び前記ロータからの空気を冷却する冷却器とを備えていることを特徴とする。
本発明に係る回転電機によれば、対向する仕切板の外側の空気の流れに回転軸の軸方向一方側と他方側とで違いを生じて気圧差を生じると、気圧の高い側の空気が連絡管の内部を流通して気圧の低い側へ流れ込み、対向する仕切板の外側の気圧が回転軸の軸方向一方側と他方側とで均されるようになるので、当該軸方向一方側と他方側との送風ファンからの送風量を等しくすることができ、ステータ及びロータを回転軸の軸方向一方側と他方側とで均等に冷却することができる。
本発明に係る回転電機の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
〈主な実施形態〉
本発明に係る回転電機の主な実施形態を図１，２に基づいて説明する。
本発明に係る回転電機の主な実施形態を図１，２に基づいて説明する。
図１に示すように、内部中空のハウジング１１内には、一対の仕切板１２が対向するように立設されている。ハウジング１１及び仕切板１２には、回転軸１３が貫通するように配設されており、当該回転軸１３は、両端側がハウジング１１に回転可能にそれぞれ支持されている。
対向する仕切板１２の間には、両端側からコイルエンド１５をそれぞれ突出させた円筒形をなすステータ１４が回転軸１３と同軸をなして配設されており、当該ステータ１４は、両端側が仕切板１２にそれぞれ固定支持されている。ステータ１４の内周面と対向する回転軸１３の外周面には、円筒形をなすロータ１６が同軸をなして取り付けられている。
ロータ１６の両端側の回転軸１３の外周面上には、プロペラ形の送風ファン１８が同軸をなしてそれぞれ取り付けられており、当該送風ファン１８は、回転軸１３の回転に伴って、当該回転軸１３の軸方向外側から軸方向内側へ向けて、すなわち、ステータ１４及びロータ１６へ向けて空気１を各々送給することができるようになっている。
前記仕切板１２の、ステータ１４の外周面近傍には、当該仕切板１２を貫通する送風孔１２ａがステータ１４の周方向に沿ってそれぞれ複数形成されている。前記仕切板１２の外側面の、送風孔１２ａよりもステータ１４の径方向外側には、対をなす筒状のフード１７が送風孔１２ａを内側に位置させるようにステータ１４と同軸をなしてそれぞれ取り付けられており、当該フード１７は、前記送風ファン１８からの空気１を送風孔１２ａへ案内することができるようになっている。
前記仕切板１２の上方及び下方の各隅には、当該仕切板１２を貫通する連絡孔１２ｂ，１２ｃがそれぞれ形成されている。対向する仕切板１２の連絡孔１２ｂ，１２ｃの間には、対向する仕切板１２の連絡孔１２ｂ，１２ｃ同士を接続する連絡管１９Ａ，１９Ｂがそれぞれ配設されており、当該連絡管１９Ａ，１９Ｂは、対向する仕切板１２の外側同士を連通することができるようになっている。
前記仕切板１２の上端には、案内板２０が対をなすようにしてそれぞれ立設されている。対をなす案内板２０の間には、冷却器２１が配設されており、当該冷却器２１は、案内板２０によって支持されている。
このような本実施形態に係る回転電機１０においては、回転軸１３を回転させると共に、冷却器２１を作動させると、送風ファン１８が回転して、図２に示すように、冷却器２１で冷却された空気１が、対向する案内板２０の外側を上方から下方へ向かって流れ、フード１７の外側を通ってコイルエンド１５の先端側を冷却してから送風ファン１８に取り込まれた後、ステータ１４及びロータ１６へ向けて送給され、一部が、ステータ１４とロータ１６との間の隙間を通ってステータ１４及びロータ１６を冷却しながら、対向する仕切板１２の内側へ流れ込み、残りが、コイルエンド１５の基端側を冷却しながらフード１７の内側へ入り込み、対向する仕切板１２の内側へ送風孔１２ａを介して流れ込む。
対向する仕切板１２の内側へ流れ込んだ空気１は、対向する案内板２０の内側を上方へ向かって流れ、冷却器２１で冷却された後、対向する案内板２０の外側を上方から下方へ向かって再び流通し、循環利用される。
ここで、回転電機１０は、コードやケーブル等の各種部材の配設状態がハウジング１１内の回転軸１３の軸方向一方側と他方側とで異なっていることから、対向する仕切板１２の外側の空気１の流れに回転軸１３の軸方向一方側と他方側とで違いを生じて気圧差を生じると、気圧の高い側の空気１が、仕切板１２の連絡孔１２ｂ，１２ｃを介して連絡管１９Ａ，１９Ｂの内部へ流入し、連絡管１９Ａ，１９Ｂの内部を流通して気圧の低い側へ流れ込むようになる。
このため、本実施形態に係る回転電機１０においては、対向する仕切板１２の外側の気圧が回転軸１３の軸方向一方側と他方側とで均されるようになるので、当該軸方向一方側と他方側との送風ファン１８からの送風量が等しくなる。
したがって、本実施形態に係る回転電機１０によれば、ステータ１４及びロータ１６を回転軸１３の軸方向一方側と他方側とで均等に冷却することができる。
また、対をなす仕切板１２の間を前記連絡管１９Ａ，１９Ｂで連通した、すなわち、対をなす仕切板１２の間を前記連絡管１９Ａ，１９Ｂで連結したことから、当該仕切板１２の剛性を高めるように当該仕切板１２を補強することができるので、例えば、据付やメンテナンス等の際に、当該仕切板１２にワイヤ等を係合して上昇させたときに、ステータ１４等を安定して吊り上げることができ、作業性を大きく向上させることができる。
〈他の実施形態〉
なお、前述した実施形態においては、対向する仕切板１２の間の上方及び下方の各隅同士を連絡管１９Ａ，１９Ｂで連通するようにしたが、本発明はこれに限らず、他の実施形態として、例えば、仕切板１２の下方の連絡孔１２ｃ及び連絡管１９Ｂを省略して、対向する仕切板１２の間の上方だけの各隅同士を連絡管１９Ａで連通することも可能であり、連絡管の本数や位置や大きさや形状等は、対向する仕切板の外側の空気の流れや気圧差等の各種条件に応じて、適宜設定されるものである。
なお、前述した実施形態においては、対向する仕切板１２の間の上方及び下方の各隅同士を連絡管１９Ａ，１９Ｂで連通するようにしたが、本発明はこれに限らず、他の実施形態として、例えば、仕切板１２の下方の連絡孔１２ｃ及び連絡管１９Ｂを省略して、対向する仕切板１２の間の上方だけの各隅同士を連絡管１９Ａで連通することも可能であり、連絡管の本数や位置や大きさや形状等は、対向する仕切板の外側の空気の流れや気圧差等の各種条件に応じて、適宜設定されるものである。
本発明に係る回転電機は、ステータ及びロータを回転軸の軸方向一方側と他方側とで均等に冷却することができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。
１ 空気
１０ 回転電機
１１ ハウジング
１２ 仕切板
１２ａ 送風孔
１２ｂ，１２ｃ 連絡孔
１３ 回転軸
１４ ステータ
１５ コイルエンド
１６ ロータ
１７ フード
１８ 送風ファン
１９Ａ，１９Ｂ 連絡管
２０ 案内板
２１ 冷却器
１０ 回転電機
１１ ハウジング
１２ 仕切板
１２ａ 送風孔
１２ｂ，１２ｃ 連絡孔
１３ 回転軸
１４ ステータ
１５ コイルエンド
１６ ロータ
１７ フード
１８ 送風ファン
１９Ａ，１９Ｂ 連絡管
２０ 案内板
２１ 冷却器
Claims (2)
- 内部中空のハウジングと、
前記ハウジングの内部に対向して立設された一対の仕切板と、
前記ハウジング及び前記仕切板を貫通するように配設されて当該ハウジングに回転可能に支持された回転軸と、
対向する前記仕切板の間に前記回転軸と同軸をなして配設されて両端側を当該仕切板に支持された円筒形をなすステータと、
前記ステータの内周面と対向する前記回転軸の外周面に同軸をなして設けられた円筒形をなすロータと、
前記ロータの両端側の前記回転軸上にそれぞれ設けられて前記ステータ及び前記ロータへ向けて空気を送給する送風ファンと、
対向する前記仕切板の外側面にそれぞれ設けられて当該仕切板を貫通する送風孔へ前記送風ファンからの空気を案内するフードと、
対向する前記仕切板の間に配設されて前記フードの外側の当該仕切板の外側同士を連通する連絡管と
を備えていることを特徴とする回転電機。 - 請求項１に記載の回転電機において、
対向する前記仕切板の上端にそれぞれ立設された対をなす案内板と、
対をなす前記案内板の間に配設されて前記ステータ及び前記ロータからの空気を冷却する冷却器と
を備えていることを特徴とする回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018168096A JP7044017B2 (ja) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2018
- 2018-09-07 JP JP2018168096A patent/JP7044017B2/ja active Active
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