JP2020156264A - 回転電機およびロータシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機の固定子巻線の冷却を効果的に行う。【解決手段】回転電機２０１は、ロータシャフト１１と回転子鉄心１２とを有する回転子１０と、固定子鉄心２１と固定子巻線２２とを有する固定子２０と、２つの軸受３５と、フレーム１１０と、第１の軸受ブラケット１１５、および第２の軸受ブラケット１１６とを備える。ロータシャフト１１には、冷却用気体の流路の回転子鉄心１２および固定子鉄心２１の上流側空間１１３ｂと、回転子鉄心１２および固定子鉄心２１を挟んで上流側空間１１３ｂと反対側の下流側空間１１３ｄとを結ぶバイパス流路が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機およびそのロータシャフトに関する。

回転電機は、通常、回転子と、固定子とを備えている。回転子は、通常、回転軸の周りを回転するロータシャフトと、その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。また、固定子は、円筒形状の固定子鉄心と、この固定子鉄心を貫通する固定子コイルを有する。負荷運転時には、固定子コイルで発生する銅損および固定子鉄心で発生する鉄損が主要な熱源となることが多い。

特開平１１−４５５４号公報

固定子コイルは、多くの部材と機械的に接触、あるいは結合しているが、電気的には、絶縁が維持されている必要がある。このため、固定子コイルおよびその周辺の部材には、多くの絶縁材が使用されている。絶縁材は、それぞれの材質等に応じて使用温度に耐熱性能上の制限がある。一方、近年の回転電機の単機容量の増大化とともに、固定子コイルの電流密度は上昇する傾向にある。このため、固定子コイルをはじめ、固定子の各部の冷却が重要である。

回転子鉄心および固定子がフレーム内に収納されている回転電機においては、従来、たとえば、回転子鉄心の軸方向の両側に内扇を設けて、軸方向の両側から回転子鉄心および固定子側に冷却用気体を供給する方式が知られている。この場合は、内扇を２台設置する必要があるため、軸方向の長さが長くなること、および製造コスト増となるという問題がある。

また、内扇を軸方向の一方のみに設置する一方通風の場合には、固定子鉄心の外周部に冷却フィン（ヒダ）を形成することにより放熱面積を大きくして、フレームと固定子鉄心との間の空間を軸方向に流れる冷却風などにより冷却する技術が知られている（特許文献１）。

この一方通風の構成においては、回転子鉄心および固定子鉄心が冷却された場合でも、冷却用気体が回転子鉄心および固定子鉄心それぞれの出口で高温となり、多くの場合に、出口側のコイルエンド、すなわち、固定子巻線の固定子鉄心の軸方向外側の部分の冷却が課題となる。このため、内扇のヘッドおよび容量を大きくする必要があり、回転電機の機械的な損失が増大するという問題がある。

そこで、本発明は、回転電機の固定子巻線の冷却を効果的に行うことを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明に係る回転電機は、軸方向に延びたロータシャフトと前記ロータシャフト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空隙を介して配置された固定子鉄心と前記固定子鉄心内を貫通する固定子巻線とを有する固定子と、前記ロータシャフトの前記回転子鉄心の軸方向の両側のそれぞれの部分において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、前記回転子鉄心および前記固定子を収納し冷却用気体の流路を構成するフレームと、前記フレームの軸方向の両端に取り付けられて前記軸受をそれぞれ静止支持する第１および第２の軸受ブラケットと、前記冷却用気体を駆動して前記回転子鉄心および前記固定子鉄心を通過させるファンと、を備えた回転電機であって、前記ロータシャフトには、前記冷却用気体の流路の前記回転子鉄心および前記固定子鉄心の上流側空間と、前記回転子鉄心および前記固定子鉄心を挟んで前記上流側空間と反対側の下流側空間とを結ぶバイパス流路が形成されている、ことを特徴とする。

また、本発明に係るロータシャフトは、回転子と、固定子鉄心と固定子巻線とを有する固定子と、２つの軸受と、第１および第２の軸受ブラケットと、冷却用気体を駆動して回転子鉄心および前記固定子鉄心を通過させるファンと、を備えた回転電機の前記回転子のロータシャフトであって、当該ロータシャフトには、前記冷却用気体の流路の前記回転子鉄心および前記固定子鉄心の上流側空間と、前記回転子鉄心および前記固定子鉄心を挟んで前記上流側空間と反対側の下流側空間とを結ぶバイパス流路が形成されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、回転電機の固定子巻線の冷却を効果的に行うことができる。

第１の実施形態に係る回転電機の縦断面図である。 第１の実施形態に係る回転電機のロータシャフトの流入部の部分を示す図１のＩＩ−ＩＩ線矢視部分断面図である。 第１の実施形態に係る回転電機のロータシャフトの流入部の第１の変形例を示す部分断面図である。 第１の実施形態に係る回転電機のロータシャフトの流入部の第２の変形例を示す部分断面図である。 第１の実施形態に係る回転電機のロータシャフトの流入部の第２の変形例のガイドを示す図４のＶ−Ｖ矢視部分正面図である。 第１の実施形態に係る回転電機のロータシャフトの流入部の第２の変形例のガイドを示す図５のＶＩ−ＶＩ矢視部分断面図である。 第１の実施形態に係る回転電機のロータシャフトの流出部を示す図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視部分断面図である。 第１の実施形態に係る回転電機のロータシャフトの流出部を示す図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視部分断面図である。 第２の実施形態に係る回転電機の縦断面図である。 第３の実施形態に係る回転電機の縦断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る回転電機および冷却構造について説明する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る回転電機の縦断面図である。回転電機２０１は、回転子１０、固定子２０、２つの軸受３５、フレーム１１０および２つの軸受ブラケットを有する。

回転子１０は、回転軸方向に延びたロータシャフト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。ロータシャフト１１は、回転子鉄心１２を挟んだ軸方向の両側において軸受３５によって回転可能に支持されている。

ロータシャフト１１の一方の端部には、結合対象と結合するためのカップリング部１１ｚが設けられている。以下、回転電機２０１において、カップリング部１１ｚの方向を結合側、その反対方向を反結合側と呼ぶ。回転子鉄心１２と反結合側の軸受３５との間において、ファン１１８がロータシャフト１１に取り付けられている。

固定子２０は、固定子鉄心２１および固定子巻線２２を有する。固定子鉄心２１は、円筒状で、空隙１８を介して、回転子鉄心１２を囲むように回転子鉄心１２の径方向外側に配置されている。固定子巻線２２は、固定子鉄心２１の径方向内側に周方向に互いに間隔をあけて軸方向に形成された複数のスロット（図示しない）を貫通する。固定子巻線２２の固定子鉄心２１の外側の部分を、コイルエンド２２ａと呼ぶ。

フレーム１１０は、回転子鉄心１２、固定子２０およびファン１１８を囲むように、これらの径方向の外側に配置されている。

２つの軸受ブラケットは、フレーム１１０の反結合側の端部に取り付けられた反結合側軸受ブラケット（第１の軸受ブラケット）１１５と、フレーム１１０の結合側の端部に取り付けられた結合側軸受ブラケット（第２の軸受ブラケット）１１６とから構成される。フレーム１１０、反結合側軸受ブラケット１１５および結合側軸受ブラケット１１６は、互いに相俟って空間１１３を形成する。

ただし、空間１１３は、外部と連通している。すなわち、反結合側軸受ブラケット１１５には、外部と連通する吸気口１１５ａが形成されている。また、結合側軸受ブラケット１１６には、外部と連通する排気口１１６ａが形成されている。なお、吸気口１１５ａには、ファン１１８の保護のためのメッシュなどの異物混入防止部を設けてもよい。

空間１１３内において軸方向のファン１１８と回転子鉄心１２との間には、仕切り板１１１が設けられている。仕切り板１１１の周縁は、フレーム１１０の内面に取り付けられている。仕切り板１１１は、中央にロータシャフト１１が貫通するための開口が形成されており、ロータシャフト１１との間にはギャップを有する。さらに、その径方向の外側には、複数の通風孔１１１ａが形成されている。複数の通風孔１１１ａは、周方向に互いに間隔をもって配されている。通風孔１１１ａの形状はたとえば、円形、あるいは多角形などでよい。また、複数の通風孔１１１ａは、径方向にも分布して形成されていてもよい。

空間１１３は、回転子鉄心１２および固定子鉄心２１内の空間を除くと、軸方向に反結合側から、ファン入口空間１１３ａ、ファン１１８の出口と仕切り板１１１との間の空間である上流側空間１１３ｂ、仕切り板１１１と回転子鉄心１２および固定子鉄心２１との間の空間である鉄心入口空間１１３ｃ、および回転子鉄心１２を挟んで軸方向の反対側の下流側空間１１３ｄに分割される。

ロータシャフト１１の内部には、冷却用気体のバイパス流路１１ｐ（図２）が形成されている。ここで、冷却用気体は、回転電機２０１の外部から取り入れる外気である。具体的には、ロータシャフト１１の軸中心に沿った軸方向流路１１ａ、軸方向流路１１ａと上流側空間１１３ｂとを連通する流入部１１ｂ、および軸方向流路１１ａと下流側空間１１３ｄとを連通する流出部１１ｃが形成されており、これらが、バイパス流路１１ｐの構成要素となっている。

軸方向流路１１ａは、流入部１１ｂが形成されている軸方向の位置から流出部１１ｃが形成されている軸方向の位置まで延びている。

なお、上述の構成において、仕切り板１１１は、ファン１１８により駆動される冷却用気体（外気）が、回転子鉄心１２および固定子２０側と、ロータシャフト１１に形成された流路側とに、特に一方に偏ることなく双方に適切に送られるのであれば、必ずしも設置しなくともよい。

図２は、ロータシャフトの流入部の部分を示す図１のＩＩ−ＩＩ線矢視部分断面図である。ロータシャフト１１の軸芯に沿って、バイパス流路１１ｐのうちの軸方向流路１１ａが形成されている。軸方向流路１１ａには、バイパス流路１１ｐのうちの流入部１１ｂが形成されている。流入部１１ｂは、放射状に形成された複数の流入孔１１ｍを有する。それぞれの流入孔１１ｍは、ロータシャフト１１の径方向外側から軸方向流路１１ａに向かって直線的に形成されている。

なお、軸方向流路１１ａは、軸芯に沿って１つの場合には限定されない。たとえば、ロータシャフト１１への取り付け物との関係で、全体のバランスを確保するために偏芯させる必要がある場合は、偏芯させてもよい。あるいは、周方向に互いに間隔をあけて複数本で形成されていてもよい。

図３は、ロータシャフトの流入部の第１の変形例を示す部分断面図である。本第１の変形例においては、流入部１１ｂのそれぞれの流入孔１１ｍは、ロータシャフト１１の回転軸から径方向外側に向かう方向に放射状に形成されているのではなく、それぞれが軸方向流路１１ａの断面の接線方向に沿ってロータシャフト１１の表面まで延びるように周方向に互いに間隔をおいて形成されている。

流入孔１１ｍは、上流側空間１１３ｂからの流入方向がロータシャフト１１の軸芯方向から傾いた方向である。すなわち、軸心に向かう方向から回転方向への傾きを正の角度とすると、軸芯に向かう方向、すなわち径方向からの傾き角度Θは、正の角度となっている。また、径方向外側から軸方向流路１１ａの中心軸に向かっては、周方向には回転方向側に曲がるように形成されている。

流入孔１１ｍがこのように形成されていることによって、上流側空間１１３ｂから冷却用気体を受け入れやすくなっている。

図４は、ロータシャフトの流入部の第２の変形例を示す部分断面図である。本第２の変形例は第１の変形例の変形である。本第２の変形例においては、バイパス流路１１ｐは、それぞれの流入孔１１ｍの入口に取り付けられたガイド１１ｇを有する。ガイド１１ｇは、上流側空間１１３ｂ内の冷却用気体をキャッチして流入孔１１ｍ内にガイドする。

図５は、ガイドを示す図４のＶ−Ｖ矢視部分正面図であり、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ矢視部分断面図である。

ガイド１１ｇは、単なる平板ではなく、冷却用気体をキャッチしやすいように全体として幅方向に中央がへこんだ曲面状に形成されている。このように、上流側空間１１３ｂから冷却用気体をさらに受け入れやすくなっている。

図７は、ロータシャフトの流出部の部分を示す図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視部分断面図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視部分断面図である。前述のように、ロータシャフト１１の中心軸に沿って軸方向流路１１ａが形成されている。バイパス流路１１ｐのうちの流出部１１ｃは、軸方向に透視した場合に、軸方向流路１１ａの接線方向に沿ってロータシャフト１１の径方向外側表面まで延びるように周方向に互いに間隔をおいて形成された複数の流出孔１１ｎを有する。

それぞれの流出孔１１ｎは、軸方向には、図８に示すように回転軸と垂直な面Ｓから傾いた方向に形成されている。図８では、それぞれの流出孔１１ｎが軸方向に上流側に向かうような方向に傾いているが、コイルエンド２２ａ（図１）の冷却効果をより確保できるのであれば下流側に向かって傾いていてもよい。また、径方向には、流出孔１１ｎは、遠心ファンのような作用をするように形成されている。

すなわち、軸心に向かう方向から回転方向と逆方向への傾きを正の角度とすると、軸芯方向からの傾き角度Φは、正の角度となっている。また、軸方向流路１１ａの中心軸から見るとから径方向外側に向かって、周方向には回転方向とは逆方向側に曲がるように形成されている。

次に本実施形態に係る回転電機の作用について説明する。

回転電機２０１が運転中は、回転子１０が回転している。すなわち、ロータシャフト１１が回転しており、これに取り付けられたファン１１８も回転している。ファン１１８の回転動作により、外気が、反結合側軸受ブラケット１１５に形成された吸気口１１５ａからファン入口空間１１３ａに流入し、ファン１１８に吸い込まれた後に、ファン１１８の出口側の上流側空間１１３ｂに流入する。

上流側空間１１３ｂに流入した外気、すなわち冷却用気体の大部分は、仕切り板１１１に形成された通風孔１１１ａを通過して、鉄心入口空間１１３ｃに流入する。鉄心入口空間１１３ｃに流入した冷却用気体は、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する。回転子鉄心１２および固定子２０を冷却して温度の上昇した冷却用気体は、下流側空間１１３ｄに流出し、さらに結合側軸受ブラケット１１６に形成された排気口１１６ａから、外部に流出する。

このような冷却用気体の流れの結果、仕切り板１１１に形成された通風孔１１１ａ、回転子鉄心１２および固定子２０などを通過することによる圧力損失分だけ、下流側空間１１３ｄ内の圧力が、上流側空間１１３ｂ内の圧力より低い状態となる。

以上のような冷却用気体の流路に並列に、ロータシャフト１１に形成された流路があり、その出口側が置かれている下流側空間１１３ｄ内の圧力が、入口側が置かれている上流側空間１１３ｂの圧力より低くなっている。したがって、上流側空間１１３ｂからロータシャフト１１内の流路を通過し下流側空間１１３ｄに至る冷却用気体の流れが生ずる。すなわち、上流側空間１１３ｂに流入した冷却用気体の一部は、ロータシャフト１１に形成された流入部１１ｂに流入し、軸方向流路１１ａを通過した後に、流出部１１ｃから径方向外側に、コイルエンド２２ａ、すなわち固定子巻線２２の下流側空間１１３ｄ内の部分に向かって吹き出す。

流出部１１ｃから下流側空間１１３ｄ内に吹き出した冷却用気体は、上流側空間１１３ｂから吸い込まれロータシャフト１１の内部を通過してきただけなので、ほぼ外気の温度程度であり、前述の回転子鉄心１２および固定子２０を冷却して温度の上昇した冷却用気体に比べて、十分に低い温度である。この結果、下流側のコイルエンド２２ａについても十分に冷却効果を確保できる。

以上のように、本実施形態に係る回転電機２０１においては、下流側のコイルエンド２２ａを含めて、固定子巻線２２の冷却を効果的に行うことができる。

［第２の実施形態］
図９は、第２の実施形態に係る回転電機の縦断面図である。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の実施形態に係る回転電機２０２は、第１の実施形態に係る回転電機２０１におけるファン１１８を有しない。本第２の実施形態に係る回転電機２０２においては、２つの軸受３５は、フレーム１２０内に配されている。このため、反結合側軸受ブラケット（第１軸受ブラケット）１２１および結合側軸受ブラケット（第２軸受ブラケット）１２２は、フレーム１２０内を軸方向に仕切るように固定子２０を挟んでフレーム１２０に取り付けられている。反結合側軸受ブラケット（第１軸受ブラケット）１２１には、入口通風孔１２１ａが形成されている。また、結合側軸受ブラケット（第２軸受ブラケット）１２２には出口通風孔１２２ａが形成されている。

フレーム１２０の端部には、入口端板１２５および出口端板１２６が取り付けられている。入口端板１２５には吸気口１２５ａが形成されている。また、出口端板１２６には排気口１２６ａが形成されている。

ロータシャフト１１の軸方向流路１１aへの流入部１１ｄは、入口端板１２５と反結合側軸受ブラケット（第１軸受ブラケット）１２１との間の空間に開口している。

本第２の実施形態においては、冷却用気体は、閉ループ内を循環する。その他の点では、第１の実施形態と同様である。

回転電機２０２の外部には、冷却器３０１およびファン３０２が設けられている。回転電機２０２、冷却器３０１およびファン３０２は、外部配管３０３により接続されている。

回転電機２０２、冷却器３０１およびファン３０２で構成されるシステムの運転状態においては、冷却用気体は、ファン３０２により駆動され、冷却器３０１において冷却された後に、外部配管３０３に接続された入口端板１２５の吸気口１２５ａから回転電機２０２に流入する。回転電機２０２内の冷却用気体の流れは、第１の実施形態と同様である。冷却用気体は回転電機２０２内を通過した後に出口端板１２６の排気口１２６ａから流出し、外部配管３０３を通じて一巡の後に再びファン３０２に流入する。

なお、図９では、ファン３０２は、回転電機２０２とは独立して配されている場合を例にとって示したがこれに限定されない。たとえば、冷却器３０１をファン３０２の上流側に配し、かつ、ファン３０２を回転電機２０２に取り付けた外気ファンタイプの回転電機であってもよい。

以上のように、本実施形態によれば、内扇方式でない場合でも、第１の実施形態と同様の冷却効果の確保が可能となる。

［第３の実施形態］
図１０は、第３の実施形態に係る回転電機の縦断面図である。本第３の実施形態は第１の実施形態の変形である。本第３の実施形態に係る回転電機２０３においては、フレーム１３０に、少なくとも一つのフレーム内流路１３１が形成されている。フレーム内流路１３１は、フレーム１３０の内面と外面に挟まれた領域内に断面を有し、軸方向に延びている。フレーム内流路１３１の結合側軸受ブラケット（第２軸受ブラケット）１３６側の端部と、フレーム１３０の内側空間１１４ａとは、流路入口１３１ａを介して連通している。また、フレーム内流路１３１の反結合側軸受ブラケット（第１軸受ブラケット）１３５側の端部と、フレーム１３０の内側空間１１４ｂとは、流路入口１３１ｂを介して連通している。

反結合側軸受ブラケット１３５および結合側軸受ブラケット１３６には、外部と連通する開口は形成されていない。

フレーム１３０の外表面には、複数のフィン１３０ａが設けられている。なお、図１０では、フレーム内流路１３１の外側にもフィン１３０ａが設けられているような場合を示しているが、多くの例のようにフレーム内流路１３１の外側にはフィン１３０ａを設けない場合であってもよい。

その他の点では、第１の実施形態と同様である。なお、図１０では、ファン１１８と鉄心との間に図１に示す仕切り板１１１が示されていないが、設けられていてもよい。

本実施形態のように、回転電機２０３内で冷却用気体が循環するような形式の場合にも、下流側のコイルエンド２２ａの冷却を可能とする構成を実現可能である。

［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、第３の実施形態においてフレーム１３０の内部にフレーム内流路１３１を形成する方法に代えて、フレームに冷却器を取り付けて、フレーム内および冷却器内を循環流路とする方式であってもよい。

さらに、これらの実施形態は、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。６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。

１０…回転子、１１…ロータシャフト、１１ａ…軸方向流路、１１ｂ…流入部、１１ｃ…流出部、１１ｄ…流入部、１１ｇ…ガイド、１１ｍ…流入孔、１１ｎ…流出孔、１１ｐ…バイパス流路、１１ｚ…カップリング部、１２…回転子鉄心、１８…空隙、２０…固定子、２１…固定子鉄心、２２…固定子巻線、２２ａ…コイルエンド、３５…軸受、１１０…フレーム、１１１…仕切り板、１１１ａ…通風孔、１１３…空間、１１３ａ…ファン入口空間、１１３ｂ…上流側空間、１１３ｃ…鉄心入口空間、１１３ｄ…下流側空間、１１４ａ、１１４ｂ…内側空間、１１５…反結合側軸受ブラケット（第１の軸受ブラケット）、１１５ａ…吸気口、１１６…結合側軸受ブラケット（第２の軸受ブラケット）、１１６ａ…排気口、１１８…ファン、１２０…フレーム、１２１…反結合側軸受ブラケット（第１軸受ブラケット）、１２１ａ…入口通風孔、１２２…結合側軸受ブラケット（第２軸受ブラケット）、１２２ａ…出口通風孔、１２５…入口端板、１２５ａ…吸気口、１２６…出口端板、１２６ａ…排気口、１３０…フレーム、１３０ａ…フィン、１３１…フレーム内流路、１３１ａ…流路入口、１３１ｂ…流路出口、１３５…反結合側軸受ブラケット（第１軸受ブラケット）、１３６…結合側軸受ブラケット（第２軸受ブラケット）、２０１、２０２、２０３…回転電機、３０１…冷却器、３０２…ファン、３０３…外部配管

Claims (10)

1. 軸方向に延びたロータシャフトと前記ロータシャフト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空隙を介して配置された固定子鉄心と前記固定子鉄心内を貫通する固定子巻線とを有する固定子と、
   前記ロータシャフトの前記回転子鉄心の軸方向の両側のそれぞれの部分において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、
   前記回転子鉄心および前記固定子を収納し冷却用気体の流路を構成するフレームと、
   前記フレームの軸方向の両端に取り付けられて前記軸受をそれぞれ静止支持する第１および第２の軸受ブラケットと、
   前記冷却用気体を駆動して前記回転子鉄心および前記固定子鉄心を通過させるファンと、
   を備えた回転電機であって、
   前記ロータシャフトには、前記冷却用気体の流路の前記回転子鉄心および前記固定子鉄心の上流側空間と、前記回転子鉄心および前記固定子鉄心を挟んで前記上流側空間と反対側の下流側空間とを結ぶバイパス流路が形成されている、
   ことを特徴とする回転電機。
2. 前記バイパス流路は、
   前記ロータシャフト内で軸方向に形成された少なくとも一つの軸方向流路と、
   前記軸方向流路と前記上流側空間とを連通する流入部と、
   前記軸方向流路と前記下流側空間とを連通する流出部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
3. 前記流出部は、互いに周方向に間隔を持って形成され、前記軸方向流路から径方向の外側表面に延びて前記下流側空間に連通させる複数の流出孔を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
4. 前記流入部は、互いに周方向に間隔を持って形成され、径方向外側表面から径方向内側に延びて前記上流側空間と前記軸方向流路を連通させる複数の流入孔を有する、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の回転電機。
5. 前記ファンは、前記流入部の上流側の部分に取り付けられ、
   前記第１の軸受ブラケットまたは前記フレームには、当該回転電機の外部から前記ファンへの前記冷却用気体を取り入れる吸気口が形成され、
   前記第２の軸受ブラケットには、前記冷却用気体を排出する排気口が形成されている、
   ことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
6. 前記ファンは、前記フレームの内部において、前記ロータシャフトに取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
7. 前記ファンは、前記フレームの外側に設けられ、外部の動力により駆動されることを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
8. 前記ファンは、前記フレームの外部に設けられ、
   前記フレームの外部に設けられ前記冷却用気体を冷却する冷却器と、
   前記冷却用気体を前記フレーム内、前記ファン、および前記冷却器を通過するように導く外部配管と、
   をさらに備え、
   前記第１の軸受ブラケットには、前記外部配管と接続する吸気口が形成され、
   前記第２の軸受ブラケットには、前記外部配管と接続する排気口が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
9. 前記ファンは、前記ロータシャフトの前記フレーム内における前記流入部の上流側の部分に取り付けられ、
   前記フレームには、前記上流側空間と前記下流側空間とを連通するフレーム内流路が形成され、
   前記フレーム内流路は、前記下流側空間と流路入口で、また、前記上流側空間と流路出口で連通する、
   ことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
10. 回転子と、固定子鉄心と固定子巻線とを有する固定子と、２つの軸受と、第１および第２の軸受ブラケットと、冷却用気体を駆動して回転子鉄心および前記固定子鉄心を通過させるファンと、を備えた回転電機の前記回転子のロータシャフトであって、
    当該ロータシャフトには、前記冷却用気体の流路の前記回転子鉄心および前記固定子鉄心の上流側空間と、前記回転子鉄心および前記固定子鉄心を挟んで前記上流側空間と反対側の下流側空間とを結ぶバイパス流路が形成されている、ことを特徴とするロータシャフト。

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