JP2022053936A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
Description
ロータとステータとを備える本体部と、前記本体部を収容する筐体部と、を備える回転電機であって、
前記筐体部が、
前記本体部を周方向から取り囲む第1収容部と、
回転軸を回転自在に支持するための軸受を収容する第2収容部と、
を備え、
前記筐体部に、
冷却媒体の導入口から、途中で分岐することなく、冷却媒体の導出口に至る冷却路が形成されており、
前記冷却路が、
前記第1収容部の内部を通過する第1冷却路部分と、前記第2収容部の内部を通過する第2冷却路部分と、を含んで構成されている、
ことを特徴とする。
前記第1収容部に、前記本体部を周方向から取り囲むとともに、軸方向の端部が開放された、中空空間が設けられており、
前記中空空間における該開放された端部が、前記第2収容部によって閉鎖されており、
前記中空空間の少なくとも一部分が、前記第1冷却路部分を形成している、
ことを特徴とする。
前記第2収容部が、前記第1収容部の軸方向の一方側と他方側にそれぞれ設けられており、
前記第2冷却路部分が、2個の前記第2収容部のうちの一方のみに設けられている、
ことを特徴とする。
前記第2収容部が、前記第1収容部の軸方向の一方側と他方側にそれぞれ設けられており、
前記第2冷却路部分が、2個の前記第2収容部の両方に設けられている、
ことを特徴とする。
<1-1.回転電機の基本構成>
第1実施形態に係る回転電機の基本構成を、図1~図3を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る回転電機100の外観図である。図2は、回転電機100を図1の矢印A方向から見た断面図である。図3は、回転電機100を、図1の矢印B方向から見た図である。ただし、説明の便宜上、図3では、筐体部20が断面状態で示されている。
筐体部20には、冷却路Rが設けられており、冷却媒体供給部(図示省略)からこの冷却路Rに冷却媒体(例えば冷却水)を流通させることで、本体部10が過度に昇温することを回避している。
第1冷却路部分R1および連通路部分R3は、第1収容部5に設けられる。以下において、これら各部分R1,R3の形成態様について、図4~図7を参照しながら説明する。図4は、第1収容部5を高圧側から見た図であり、図5は、第1収容部5を低圧側から見た図である。また、図6、図7は、第1収容部5の内部に形成される中空空間52を示す図である。
第2冷却路部分R2は、高圧側の第2収容部6に設けられる。以下において、高圧側と低圧側の各第2収容部6を区別する場合には、前者を「高圧側第2収容部6o」と示し、後者を「低圧側第2収容部6i」と示す。
次に、冷却路Rの全体構成について、図9、図10を参照しながら説明する。図9は、筐体部20を高圧側から見た図である。図10は、冷却路Rの全体構成を示す図である。
この実施形態に係る回転電機100は、ロータ1とステータ4とを備える本体部10と、本体部10を収容する筐体部20と、を備える。ここにおいて、筐体部20が、本体部10を周方向から取り囲む第1収容部5と、回転軸2を回転自在に支持するための軸受3を収容する第2収容部6と、を備える。そして、筐体部20に、冷却媒体の導入口Rsから、途中で分岐することなく、冷却媒体の導出口Reに至る冷却路Rが形成されており、この冷却路Rが、第1収容部5の内部を通過する第1冷却路部分R1と、第2収容部6の内部を通過する第2冷却路部分R2と、を含んで構成されている。この構成によると、第1収容部5の内部に第1冷却路部分R1が設けられるだけでなく、第2収容部6の内部に第2冷却路部分R2が設けられる。したがって、例えば、筐体部20の外側であって回転軸2の軸端側に熱源(例えば、高温の空気)が存在している場合に、該熱源から伝達される熱の少なくとも一部を第2収容部6によって遮断することができる。すなわち、第2収容部6を熱遮断部材として機能させることができる。また、第1、第2収容部5,6の各内部に設けられた第1、第2冷却路部分R1,R2に冷却媒体が流通されることで、本体部10の外周側と軸受3の側の両方からの放熱がなされる。したがって、ロータ1、ステータ4、および軸受3の昇温を抑制することもできる。さらにここでは、冷却路Rが、導入口Rsから導出口Reに至るまで、途中で分岐しない一本道の経路となっているので、冷却路Rの全体に亘って一定流量の冷却媒体を流すことができ、安定した熱遮断性能が維持される。したがって、回転電機100の昇温を十分に抑制することができる。
<2-1.回転電機の基本構成>
第2実施形態に係る回転電機200の基本構成を、図11を参照しながら説明する。図11は、回転電機200を、図1の矢印B方向から見た図である。ただし、図3と同様、図11でも、筐体部20が断面状態で示されている。なお、以下の説明では、第1実施形態で説明したものと同じ要素については、同じ符号を付して示すとともにその説明を省略する。
冷却路Rは、本体部10の側からの冷却を行うための第1冷却路部分R1と、高圧側の軸受3の側からの冷却などを行うための第2冷却路部分(高圧側第2冷却路部分)R2oと、連通路部分R3と、を備える。さらに、冷却路Rは、低圧側の軸受3の側からの冷却などを行うためのもう一つの第2冷却路部分(低圧側第2冷却路部分)R2iと、2個の第2冷却路部分R2o,R2iを互いに接続するための連通路部分(追加連通路部分)R4と、を備える。以下において、これらの各部分R1~R4の形成態様を、具体的に説明する。
第1冷却路部分R1、連通路部分R3、および、追加連通路部分R4は、第1収容部5に設けられる。以下において、これら各部分R1,R3,R4の形成態様について、図12~図14を参照しながら説明する。図12は、第1収容部5を高圧側から見た図であり、図13は、第1収容部5を低圧側から見た図である。また、図14は、第1収容部5の内部に形成される中空空間52を示す図である。
高圧側第2冷却路部分R2oは、高圧側第2収容部6oに設けられる。高圧側第2冷却路部分R2oの構成は、第1実施形態と同様である(図8参照)。
次に、冷却路Rの全体構成について、図16~図19を参照しながら説明する。図16は、筐体部20を高圧側から見た図であり、図17は、筐体部20を低圧側から見た図である。また、図18、図19は、冷却路Rの全体構成を示す図である。
この実施形態に係る回転電機200によっても、第1実施形態に係る回転電機100と同様の効果を得ることができる。
上記の各実施形態において、冷却路Rに含まれる各部分R1~R4の形状や形成態様などは、上記に例示したものに限られるものではない。例えば、上記の各実施形態において連通路部分R3および追加連通路部分R4の一方あるいは両方が、外部配管などを用いて形成されてもよい。また、導入口Rsを第2収容部6に設けて、連通路部分R3を省略してもよい。また例えば、上記の各実施形態において第1冷却路部分R1は、軸方向に延在する直線部分が繰り返し表れるような蛇行経路であるとしたが、第1冷却路部分R1は、周方向に延在する直線部分が繰り返し表れるような蛇行経路であってもよい。
1 ロータ
2 回転軸
3 軸受
4 ステータ
20 筐体部
5 第1収容部
51 収容空間
52 中空空間(円筒空間)
53 長尺仕切り部
54 短尺仕切り部
55 分断部
6 第2収容部
6i 低圧側第2収容部
6o 高圧側第2収容部
61 収容貫通孔
62 中空空間(C字空間)
63 延出空間
64 開口
7 蓋部
R 冷却路
R1 第1冷却路部分
R2 第2冷却路部分
R2i 低圧側第2冷却路部分
R2o 高圧側第2冷却路部分
R3 連通路部分
R4 追加連通路部分
Rs 導入口
Re 導出口
100,200 回転電機
Claims (4)
- ロータとステータとを備える本体部と、前記本体部を収容する筐体部と、を備える回転電機であって、
前記筐体部が、
前記本体部を周方向から取り囲む第1収容部と、
回転軸を回転自在に支持するための軸受を収容する第2収容部と、
を備え、
前記筐体部に、
冷却媒体の導入口から、途中で分岐することなく、冷却媒体の導出口に至る冷却路が形成されており、
前記冷却路が、
前記第1収容部の内部を通過する第1冷却路部分と、前記第2収容部の内部を通過する第2冷却路部分と、を含んで構成されている、
ことを特徴とする、回転電機。 - 請求項1に記載の回転電機であって、
前記第1収容部に、前記本体部を周方向から取り囲むとともに、軸方向の端部が開放された、中空空間が設けられており、
前記中空空間における該開放された端部が、前記第2収容部によって閉鎖されており、
前記中空空間の少なくとも一部分が、前記第1冷却路部分を形成している、
ことを特徴とする、回転電機。 - 請求項1または2に記載の回転電機であって、
前記第2収容部が、前記第1収容部の軸方向の一方側と他方側にそれぞれ設けられており、
前記第2冷却路部分が、2個の前記第2収容部のうちの一方のみに設けられている、
ことを特徴とする、回転電機。 - 請求項1または2に記載の回転電機であって、
前記第2収容部が、前記第1収容部の軸方向の一方側と他方側にそれぞれ設けられており、
前記第2冷却路部分が、2個の前記第2収容部の両方に設けられている、
ことを特徴とする、回転電機。
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