JP3243324U - アダプタ及びアダプタを備えた冷却構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】構造が簡単で取り付けが容易で、流体流率を増加させるアダプタ及びアダプタを備えた冷却構造を提供する。【解決手段】アダプタ107を備えた冷却構造は、第1スリーブ101、第2スリーブ106、少なくとも2つの流入路、少なくとも2つの流出路、及びアダプタを含む。第2スリーブは第1スリーブに套設され、且つ第1スリーブと第2スリーブとの間に流動空間を有する。各流入路および各流出路は第1スリーブにそれぞれ設けられ、その一端は第1スリーブの内部に延在し且つ流動空間と連通し、他端は第1スリーブの軸方向の端面上においてそれぞれ流入口および流出口を形成している。アダプタはベース体と2つの流路を含み、各流路はベース体に貫通形成されており、ベース体は第1スリーブ上に設けられ、且つ流路のうちの1つは流入口と連通させ、流路のうちのもう1つは流出口と連通させる。【選択図】図1
Description
本考案は放熱技術に関し、特にアダプタ及びアダプタを備えた冷却構造に関する。
電気機械分野では、温度が絶縁システムの寿命や相対運動における潤滑材料の寿命に影響を及ぼしたり、温度の変化により部材形状に変動が生じ、電気機械の性能や位置精度に影響を与えたり、過剰な高温によって材質の不具合や性質の変化を招いたりする場合がある。そのため、電気機械の運転時の温度を適切な使用温度範囲内に維持できるよう、如何に効率的に放熱させるかが重要な課題となっている。
上述の問題を改善するための既存の関連技術としては、特許文献1~4などがある。これらの特許文献は主に、モータの固定子又は回転子の外側を冷却ジャケットで被覆し、且つ流動する流体で熱交換を行うことによって放熱を速める目的を達成するというものである。
注意すべき点として、これらの特許文献はいずれも単一の入口と単一の出口のみを冷却流体の入出用として提供しているが、構造設計などの要因により、冷却ジャケット自体の厚みを過度に増やすことができず、入口と出口の孔径サイズが制限されている。つまり、冷却流体の流率が冷却ジャケットの寸法の制限を受け、放熱効率を効果的且つ大幅に向上させることができないということである。
従って、従来技術と比較して、冷却ジャケット全体の体積又は厚さが変わらない状態において、冷却流体の入出口の有効断面積を増やして、冷却流体が通過する際の圧力損失を低減させるか、又は冷却流体の流率を増加させる新規構造を如何に提出するかが当業者の課題になっていた。
本考案は、構造が簡単で取り付けが容易であり、且つその構造設計によって流体流率を増加させる、アダプタを提供することを主な目的としている。
上述の目的を達成するために、本考案が提供するアダプタは、主にベース体と2つの流路を含み、ベース体は所定の幅を有しており、各流路は互いに隔てられ且つそれぞれベース体に貫通形成されており、各流路の延在方向には互いに連通する第1区間と第2区間をこの順に有し、且つ第2区間のベース体の幅方向上における両端の端部間の距離は、第1区間のベース体の幅方向上における両端の端部間の距離よりも大きくなっている。
さらに、第1区間は単一の孔径の第1孔を有し、第2区間は第1孔と連通する第2孔を有し、第2孔は細長い形状を呈しており、且つ第2孔のベース体の幅方向上における孔径は第1孔の孔径よりも大きくなっている。
1つの実施例において、第1区間は単一の孔径の第1孔を有し、第2区間は2つの単一の孔径の第2孔を有し、それらの第2孔はそれぞれベース体の幅方向上において第1孔と交わり、且つ各々は第1孔と連通している。
さらに、本考案はアダプタを備えた冷却構造を提供するが、それは、第1スリーブ、第2スリーブ、少なくとも2つの流入路、少なくとも2つの流出路、及び上述のアダプタを含み、第2スリーブは第1スリーブに套設され、且つ第1スリーブと第2スリーブとの間に流動空間を有する。各流入路は第1スリーブに設けられ、各流入路の一端は第1スリーブの内部に延在し且つ流動空間と連通しており、各流入路の他端は第1スリーブの軸方向の端面上において流入口を形成している。各流出路は第1スリーブに設けられ、各流出路の一端は第1スリーブの内部に延在し且つ流動空間と連通しており、各流出路の他端は第1スリーブの軸方向の端面上において流出口を形成している。アダプタは第1スリーブ上に設けられ、且つ流路のうちの1つは流入口と連通させ、流路のうちのもう1つは流出口と連通させる。
1つの実施例において、本考案の冷却構造は、第1スリーブと第2スリーブの間に設けられた、固定するための位置決め部をさらに含む。
1つの実施例において、位置決め部は、第1位置決め孔と位置決めピンを含み、第1位置決め孔は第1スリーブの外周面に設けられ、且つ第1スリーブの半径方向に沿って第1スリーブの軸の中心に向かって延在する。位置決めピンの一端は第1位置決め孔内に挿して設置され、他端は第1位置決め孔の外に突出し且つ第2スリーブ上に当接している。これにより、本考案は従来技術と比べて、より簡単な結合方式で、より少ない組立材料によって固定位置決め機能を達成することができる。
1つの実施例において、位置決め部は、第1位置決め孔、第2位置決め孔及び位置決めピンを含み、第1位置決め孔は第1スリーブの外周面に設けられ、且つ第1スリーブの半径方向に沿って第1スリーブの軸の中心に向かって延在する。第2位置決め孔は、第2位置決め孔のある位置と対応しており、第2スリーブに貫通形成されている。位置決めピンは、第1位置決め孔内と第2位置決め孔内とに同時に挿して設置され、これにより第1スリーブと第2スリーブが固定される。
1つの実施例において、本考案の冷却構造は、第1溝及び第1シール部材を有する第1シール部をさらに含み、第1溝は、第1スリーブの各流入口がある部位に対応して位置し、且つそれらの流入路が第1溝によって互いに連通するようにさせる。第1シール部材は第1溝内に位置し、且つアダプタと第1スリーブとの間に介在する。
1つの実施例において、本考案の冷却構造は、第2溝及び第2シール部材を有する第2シール部をさらに含み、第2溝は、第1スリーブの各流出口がある部位に対応して位置し、且つそれらの流出路が第2溝によって互いに連通するようにさせる。第2シール部材は第2溝内に位置し、且つアダプタと第1スリーブとの間に介在する。
1つの実施例において、本考案の冷却構造は、複数の溝と複数の切り欠きをさらに含み、それらの溝は第1スリーブの外環周面に周設されている。それらの切り欠きは第1スリーブの外環周面上に交互に配置されるように設けられており、且つ各切り欠きはそれぞれ2つの隣り合う溝の間に位置しており、これにより2つの隣り合う溝を各切り欠きによって互いに連通させており、それらの溝とそれらの切り欠きの互いに連通する空間が流動空間を構成するようになっている。
本考案は、少なくとも以下の利点を有する。
1.本考案は、全体の体積又は厚さが変わらない状態において、穿孔の方式によって入出口の数を増やし、これにより冷却流体が流動する有効断面積を増加させて、放熱効率を増加させる目的を達成することができる。同時に、アダプタがさらに協働し、冷却流体の流動空間における流入又は流出をスムーズにさせて、熱交換を行えるようにさせる。
2.本考案の構造設計は、取り付け・位置決め用の他の突出構造を必要とせず、材料コストや除去加工量が減るうえに、いつでも取り外すことができ、また溶接する必要がないため、溶接コストや溶接時の高温による部材の損傷が減り、材質の選択や表面処理の方式についても制限を受けない。
最初に、図1~図7を参照されたい。本考案の第1実施例で提供するアダプタ107を備える冷却構造は、回転電気機械A上に組み合わせて設置することによって、回転電気機械Aの放熱効果を高めるのに用いられ、冷却構造は主に、第1スリーブ101、複数の溝102、複数の切り欠き103、少なくとも2つの流入路104、少なくとも2つの流出路105、第2スリーブ106、アダプタ107、位置決め部108、第1シール部109、第2シール部110及び第3シール部111を含む。
第1スリーブ101は回転電気機械A上に套設され、図3に示す通り、その内環周面1013は回転電気機械Aの外側に貼り付けられている。
図2が示す通り、溝102は第1スリーブ101の外環周面1011に互いに平行に周設されており、切り欠き103は第1スリーブ101の外環周面1011上に交互に配置されるように設けられており、各切り欠き103はそれぞれ2つの隣り合う溝102の間に位置しており、これにより2つの隣り合う溝102を各切り欠き103によって互いに連通させている。
図3が示す通り、第2スリーブ106は第1スリーブ101に套設され、且つ第2スリーブ106の内環周面1061、溝102及び切り欠き103の互いに連通する空間が流動空間200を構成するようになっている。
さらに、第3シール部111は、2つの第3溝1111と2つの第3シール部材1112を含み、各第3溝1111は互いに隔てられて第1スリーブ101の外環周面1011に周設されており、且つそれぞれ第1スリーブ101の軸方向の両端側に近接しており、図1及び図2に示す通り、第1スリーブ101の軸方向はY軸方向と定義される。各第3シール部材1112は、それぞれ第3溝1111内に位置しており、且つ第1スリーブ101と第2スリーブ106の間に介在している。
位置決め部108は、第1位置決め孔1081と位置決めピン1082を含み、第1位置決め孔1081は第1スリーブ101の外周面に設けられ、且つ第1スリーブ101の半径方向に沿って第1スリーブ101の軸の中心に向かって延在している。位置決めピン1082の一端は第1位置決め孔1081内に挿して設置され、他端は第1位置決め孔1081の外に突出し且つ第2スリーブ106上に当接しており、これにより第1スリーブ101と第2スリーブ106を一緒に固定し、第2スリーブ106が第1スリーブ101の軸方向に沿ってずれたり脱離したりするのを回避している。
図2及び図7に示す通り、各流入路104は第1スリーブ101にそれぞれ互いに平行に設けられており、各流入路104の一端は第1スリーブ101の内部に延在し、且つ第1スリーブ101の外環周面1011の適当な位置に第1開口1041が形成され、これにより流動空間200と連通しており、各流入路104の他端は第1スリーブ101の軸方向の端面1012上において流入口1042を形成している。
さらに、各流出路105は第1スリーブ101にそれぞれ互いに平行に設けられており、且つ流入路104がある位置に近接しており、各流出路105の一端は第1スリーブ101の内部に延在し、且つ第1スリーブ101の外環周面1011の適当な位置に第2開口1051が形成され、これにより流動空間200と連通しており、第2開口1051は第1開口1041と隔てられて配置されている。さらに、各流出路105の他端は第1スリーブ101の軸方向の端面1012上において流出口1052を形成している。
図4、図5及び図6に示す通り、アダプタ107は、ベース体1071と2つの流路1072を含み、ベース体1071は所定の幅を有しており、各流路1072は互いに隔てられ且つそれぞれベース体1071の幅方向と垂直にベース体1071に貫通形成されており、各流路1072の延在方向には互いに連通する第1区間10721と第2区間10722をこの順に有し、且つ第2区間10722のベース体1071の幅方向上における両端の端部間の距離は、第1区間10721のベース体1071の幅方向上における両端の端部間の距離よりも大きくなっている。ここで、図4に示す通り、ベース体1071の幅方向はX軸方向と定義され、X軸とY軸は互いに直交している。
さらに、第1区間10721は単一の孔径D2の第1孔10723を有し、第2区間10722は第1孔10723と連通する第2孔10724を有し、第2孔10724は細長い形状を呈しており、且つ第2孔10724のベース体1071の幅方向上における孔径D1は第1孔10723の孔径D2よりも大きい。
図1、図2及び図7に示す通り、アダプタ107は第1スリーブ101上に設けられ、且つ流路1072のうちの1つは流入口1042と連通させ、流路1072のうちのもう1つは流出口1052と連通させる。他の実施例では、流入口1042と流出口1052の数は必要に応じて任意に変更してもよく、アダプタ107はその具体的な数に対して1対2、1対3、或いは1対複数の中継を行い、冷却流体の流率を大幅に増加させることができる。
図2及び図7に示す通り、第1シール部109は、第1溝1091と第1シール部材1092を有しており、第1溝1091は、第1スリーブ101の各流入口1042がある部位に対応して位置し、且つ流入路104が第1溝1091によって互いに連通するようにさせている。第1シール部材1092は第1溝1091内に位置し、且つアダプタ107と第1スリーブ101の間に介在している。
さらに、第2シール部110は、第2溝1101と第2シール部材1102を有しており、第2溝1101は、第1スリーブ101の各流出口1052がある部位に対応して位置し、且つ流出路105が第2溝1101によって互いに連通するようにさせている。第2シール部材1102は第2溝1101内に位置し、且つアダプタ107と第1スリーブ101の間に介在している。
これにより、アダプタ107を第1スリーブ101上に取り付けたとき、第1シール部109と第2シール部110がアダプタ107と第1スリーブ101の間の接続部分を隔絶し密封せしめて、漏れを回避することができる。また、アダプタ107は外部管路との接続を行うのに便利であり、冷却流体の供給又は排出の制御に有利である。
図8及び図9に示す通り、本考案の第2実施例と第1実施例の主な違いとして、第1区間10721Aは単一の孔径D3の第1孔10723Aを有し、第2区間10722Aは2つの単一の孔径D4の第2孔10724Aを有しており、第2孔10724Aはそれぞれベース体1071Aの幅方向上で第1孔10723Aと交わり、且つ各々は第1孔10723Aと連通している。ここで、第2孔10724Aの孔径D4は、第1孔10723Aの孔径D3より小さい。
図10に示す通り、本考案の第3実施例と第1実施例の主な違いとして、位置決め部108Bは第1位置決め孔1081B、位置決めピン1082B及び第2位置決め孔1083を含み、第1位置決め孔1081Bは第1スリーブ101Bの外周面に設けられ、且つ第1スリーブ101Bの半径方向に沿って第1スリーブ101Bの軸の中心に向かって延在している。第2位置決め孔1083は、第1位置決め孔1081Bのある位置と対応しており、第2スリーブ106Bに貫通形成されている。位置決めピン1082は、第1位置決め孔1081B内と第2位置決め孔1083内とに同時に挿して設置され、これにより第1スリーブ101Bと第2スリーブ106Bが固定される。
図11及び図12に示す通り、本考案の第4実施例と第1実施例の主な違いとして、第1スリーブ101Cの外環周面1011Cには環状溝1014のみが設けられており、第2スリーブ106Cの内環周面1061Cとの間で流動空間200Cが構成されている。
101、101B、101C 第1スリーブ
1011、1011C 外環周面
1012、1012B 端面
1013 内環周面
1014 環状溝
102 溝
103 切り欠き
104、104A 流入路
1041 第1開口
1042 流入口
105、105A 流出路
1051 第2開口
1052 流出口
106、106B、106C 第2スリーブ
1061、1061C 内環周面
107 アダプタ
1071 ベース体
1072 流路
10721、10721A 第1区間
10722、10722A 第2区間
10723、10723A 第1孔
10724、10724A 第2孔
108、108B 位置決め部
1081、1081B 第1位置決め孔
1082、1082B 位置決めピン
1083 第2位置決め孔
109 第1シール部
1091 第1溝
1092 第1シール部材
110 第2シール部
1101 第2溝
1102 第2シール部材
111 第3シール部
1111 第3溝
1112 第3シール部材
200、200C 流動空間
D1、D2、D3、D4 孔径
A 回転電気機械
1011、1011C 外環周面
1012、1012B 端面
1013 内環周面
1014 環状溝
102 溝
103 切り欠き
104、104A 流入路
1041 第1開口
1042 流入口
105、105A 流出路
1051 第2開口
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1061、1061C 内環周面
107 アダプタ
1071 ベース体
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1081、1081B 第1位置決め孔
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109 第1シール部
1091 第1溝
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110 第2シール部
1101 第2溝
1102 第2シール部材
111 第3シール部
1111 第3溝
1112 第3シール部材
200、200C 流動空間
D1、D2、D3、D4 孔径
A 回転電気機械
Claims (10)
- 所定の幅を有するベース体(1071)と、
2つの流路(1072)であって、互いに隔てられ且つそれぞれ前記ベース体(1071)に貫通形成されており、各前記流路(1072)の延在方向には互いに連通する第1区間(10721、10721A)と第2区間(10722、10722A)をこの順に有し、且つ前記第2区間(10722、10722A)の前記ベース体(1071)の幅方向上における両端の端部間の距離は、前記第1区間(10721、10721A)の前記ベース体(1071)の幅方向上における両端の端部間の距離よりも大きい、2つの流路(1072)と、を含むアダプタ(107)。 - 前記第1区間(10721)は単一の孔径(D2)の第1孔(10723)を有し、前記第2区間(10722)は前記第1孔(10723)と連通する第2孔(10724)を有し、前記第2孔(10724)は細長い形状を呈しており、且つ前記第2孔(10724)の前記ベース体(1071)の幅方向上における孔径(D1)は前記第1孔(10723)の孔径(D2)よりも大きい、請求項1に記載のアダプタ(107)。
- 前記第1区間(10721A)は単一の孔径(D3)の第1孔(10723A)を有し、前記第2区間(10722A)は2つの単一の孔径(D4)の第2孔(10724A)を有し、前記第2孔(10724A)はそれぞれ前記ベース体(1071)の幅方向上において前記第1孔(10723A)と交わり、且つ各々は前記第1孔(10723A)と連通する、請求項1に記載のアダプタ(107)。
- 第1スリーブ(101、101B)及び第2スリーブ(106、106B)であって、前記第2スリーブ(106、106B)は前記第1スリーブ(101、101B)に套設され、且つ前記第1スリーブ(101、101B)と前記第2スリーブ(106、106B)との間に流動空間(200)を有する、第1スリーブ(101、101B)及び第2スリーブ(106、106B)と、
少なくとも2つの流入路(104、104A)であって、前記第1スリーブ(101、101B)に設けられ、各前記流入路(104、104A)の一端は前記第1スリーブ(101、101B)の内部に延在し且つ前記流動空間(200)と連通しており、各前記流入路(104、104A)の他端は前記第1スリーブ(101、101B)の軸方向の端面(1012、1012B)上において流入口(1042)を形成する、少なくとも2つの流入路(104、104A)と、
少なくとも2つの流出路(105、105A)であって、前記第1スリーブ(101、101B)に設けられ、各前記流出路(105、105A)の一端は前記第1スリーブ(101、101B)の内部に延在し且つ前記流動空間(200)と連通しており、各前記流出路(105、105A)の他端は前記第1スリーブ(101、101B)の軸方向の端面(1012、1012B)上において流出口(1052)を形成する、少なくとも2つの流出路(105、105A)と、
前記第1スリーブ(101、101B)に設けられ、且つ前記流路(1072)のうちの1つは前記流入口(1042)と連通させ、前記流路(1072)のうちのもう1つは前記流出口(1052)と連通させる、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のアダプタ(107)と、を含む冷却構造。 - 前記第1スリーブ(101、101B)と前記第2スリーブ(106、106B)の間に設けられた、固定するための位置決め部(108、108B)をさらに含む、請求項4に記載の冷却構造。
- 前記位置決め部(108)は、
前記第1スリーブ(101)の外周面に設けられ、且つ前記第1スリーブ(101)の半径方向に沿って前記第1スリーブ(101)の軸の中心に向かって延在する、第1位置決め孔(1081)と、
一端は前記第1位置決め孔(1081)内に挿して設置され、他端は前記第1位置決め孔(1081)の外に突出し且つ前記第2スリーブ(106)上に当接する、位置決めピン(1082)と、を含む請求項5に記載の冷却構造。 - 前記位置決め部(108B)は、
前記第1スリーブ(101B)の外周面に設けられ、且つ前記第1スリーブ(101B)の半径方向に沿って前記第1スリーブ(101B)の軸の中心に向かって延在する、第1位置決め孔(1081B)と、
前記第1位置決め孔(1081B)のある位置と対応しており、前記第2スリーブ(106B)に貫通形成された、第2位置決め孔(1083)と、
前記第1位置決め孔(1081B)内と前記第2位置決め孔(1083)内とに同時に挿して設置され、これにより前記第1スリーブ(101B)と前記第2スリーブ(106B)が固定される、位置決めピン(1082B)と、を含む請求項5に記載の冷却構造。 - 第1シール部(109)をさらに含み、前記第1シール部(109)は、
第1溝(1091)であって、前記第1スリーブ(101、101B)の各前記流入口(1042)がある部位に対応して位置し、且つ前記流入路(104、104A)が前記第1溝(1091)によって互いに連通するようにさせる、第1溝(1091)と、
前記第1溝(1091)内に位置し、且つ前記アダプタ(107)と前記第1スリーブ(101、101B)の間に介在する、第1シール部材(1092)と、を含む、請求項4に記載の冷却構造。 - 第2シール部(110)をさらに含み、前記第2シール部(110)は、
第2溝(1101)であって、前記第1スリーブ(101、101B)の各前記流出口(1052)がある部位に対応して位置し、且つ前記流出路(105、105A)が前記第2溝(1101)によって互いに連通するようにさせる、第2溝(1101)と、
前記第2溝(1101)内に位置し、且つ前記アダプタ(107)と前記第1スリーブ(101、101B)の間に介在する、第2シール部材(1102)と、を含む、請求項4に記載の冷却構造。 - 前記第1スリーブ(101、101B)の外環周面(1011)に周設された、複数の溝(102)と、
複数の切り欠き(103)であって、前記第1スリーブ(101、101B)の外環周面(1011)上に交互に配置されるように設けられており、各前記切り欠き(103)はそれぞれ2つの隣り合う溝(102)の間に位置しており、これにより2つの隣り合う溝(102)を各前記切り欠き(103)によって互いに連通させる、複数の切り欠き(103)と、をさらに含み、
前記溝(102)と前記切り欠き(103)の互いに連通する空間が前記流動空間(200)を構成する、請求項4に記載の冷却構造。
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