JP4348860B2 - 内圧防爆形回転電機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は内圧防爆形回転電機に関し、具体的には内圧防爆形回転電機(電動機又は発電機)の給排気構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
内圧防爆形回転電機は、引火性ガスを有する雰囲気中に設置される防爆形回転電機の一種であって、回転電機の集電部や本体部の密封容器(全閉構造容器)の内部に所定流量の保護気体(清浄空気等)を常時供給することにより、密封容器内の気体圧力を大気圧(容器周囲の圧力)よりも高い圧力に維持して、密封容器内に引火性ガスが入り込むのを防止するようにしたものである。密封容器には給気口と排気口とが設けられており、常時、保護気体が給気口から密封容器内へ供給され、排気口から密封容器外へ排出されるようになっている。
【0003】
しかし、保護気体を供給していても、引火性ガスが密封容器内に入り込むのを完全に防止することはできず、運転中などに僅かずつ引火性ガスが密封容器内に入り込むことがあるため、この引火性ガスも排気口から密封容器外に排出する必要がある。つまり、排気口からは保護気体とともに、引火性ガスも排出する必要がある。
【0004】
そこで、引火性ガスを密封容器外へ確実に排気するため、排気口の設置位置は保護気体と引火性ガスの比重の大小関係により決定している。即ち、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、密封容器の下部に排気口を設け、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、密封容器の上部に排気口を設ける。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の内圧防爆形回転電機では、引火性ガスの種類(比重)と保護気体の種類(比重)とが決まって、両者の比重の大小関係が決まらなければ、排気口の設置位置が決まらなかった。即ち、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きいにもかかわらず排気口を密封容器の上部に設けたり、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さいにもかかわらず排気口を密封容器の上部に設けた場合には、引火性ガスが排出されにくくなり、密封容器内に蓄積されてしまう。
【0006】
このため、引火性ガスや保護気体の種類が決まる前に予め密封容器の構造設計を行って準備することができない。つまり、引火性ガスの種類又は保護気体の種類が違うたびに当該保護気体と引火性ガスの比重の大小関係を考慮して、密封容器の構造設計を行う必要があり、且つ、その都度、検定を受ける必要もあるため、時間的にも費用的にも無駄であり、不経済であった。つまり、密封容器構造の標準化を図ることができなかった。また、或る雰囲気中において使用していた内圧防爆形回転電機を、保護ガスとの比重の大小関係が異なる引火性ガスを有する他の雰囲気中で使用することはできなかった。
【0007】
従って、本発明は上記の問題点に鑑み、密封容器構造の標準化を可能にして、経済性の向上を図ることができる内圧防爆形回転電機を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第1発明の内圧防爆形回転電機は、密封容器の上部と下部とに少なくとも各1個の給排気弁用の取付穴を設けることにより、
引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、下部の取付穴に排気弁を取り付け、上部の取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、下部の取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出され、
引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、上部の取付穴に排気弁を取り付け、下部の取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、上部の取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出されるようにしたことを特徴とする。
【0010】
また、第2発明の内圧防爆形回転電機は、密封容器の上部に少なくとも2個の排気弁用と給気弁用の取付穴を設け、且つ、密封容器の下部にも少なくとも2個の排気弁用と給気弁用の取付穴を設けることにより、
引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、下部の排気弁用取付穴に排気弁を取り付け、下部の給気弁用取付穴を封じ、且つ、上部の排気弁用取付穴を封じ、上部の給気弁用取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、下部の排気弁用取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出され、
引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、上部の排気弁用取付穴に排気弁を取り付け、上部の給気弁用取付穴を封じ、且つ、下部の排気弁用取付穴を封じ、下部の給気弁用取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、上部の排気弁用取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出されるようにしたことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【0012】
<参考例>
図1は本発明の参考例に係る内圧防爆形電動機の全体構成図、図2は図1のA方向矢視拡大図、図3は図2のB方向矢視図である。
【0013】
図1には引火性ガスを有する雰囲気中に設置された内圧防爆形の三相誘導電動機1の全体構成を示しており、同図において、2は電動機本体部の密封容器(全閉構造容器)であり、3は電動機集電部の密封容器(全閉構造容器)である。本体部の密封容器2は内部に図示しない固定子や回転子などが収容されており、その右側には回転子の回転軸4が突出し、左側には集電部の密封容器3が設けられている。この密封容器3の内部には各種の電気部品などが収容されている。
【0014】
そして、図1,図2及び図3に示すように集電部の密封容器3には、その上部と下部とに排気口5,6が設けられている。これらの排気口5,6には排気弁(電磁弁)7,8がそれぞれ接続されている。なお、図示例では所要の排気量を得るために上部の排気口5と下部の排気口6が、それぞれ2個づつ設けられているが、勿論、これに限定するものではなく、排気口の数は所要の排気量などに応じて適宜設定すればよい(少なくとも上下に各1個設ければよい)。
【0015】
一方、保護気体(清浄空気等)を供給するための給気口10は、図2に示すように排気口5,6から離れた密封容器3の上部に設けられている。なお、給気口10の設置位置は、密封容器3の上部に限定するものではなく、密封容器3の下部或いは上部と下部の間でもよい。図中の11は給気口10に取り付けられた圧力計である。
【0016】
上記構成の内圧防爆形電動機1によれば、常時、所定流量の保護気体が給気口10から密封容器3内に供給され、図2中に点線の矢印で概略的に示すように密封容器3内を流れて、排気口7,8から密封容器3外へ排出される。このことにより、密封容器3内の気体圧力を大気圧(容器周囲の圧力)よりも高い圧力に維持して、雰囲気中の引火性ガスが密封容器3内に入り込むのを防止する。
【0017】
そして、密封容器3内に入り込んでしまった引火性ガスも、上部の排気口5又は下部の排気口6から密封容器3外へ排出される。つまり、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には下部の排気口6から引火性ガスが排出され、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には上部の排気口5から引火性ガスが排出される。
【0018】
即ち、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合にも小さい場合にも、容器構造を変更することなく対応することができる。従って、密封容器構造の標準化が可能となり、引火性ガスや保護気体の種類が決まる前に構造設計を進めることができるため、時間的にも費用的にも有利となって経済性が向上する。詳述すると、次のとおりである。
【0019】
▲1▼ 引火性ガスや保護気体の種類が決まらなくても密封容器3の設計を進めることができる。つまり、密封容器3の構造を1つに決定して設計すること(標準設計を採用すること)ができるため、設計作業が容易になるとともに設計以降の制作工程における能率を向上させることも可能となる。このため、生産時間や管理上の手間を低減することができ、製品の製造原価低減につながる。
▲2▼ 予め密封容器3の寸法、構造を決めることができるため、これをもとにしたシステム全体の組み合わせ検討を密封容器設計と平行して進めることができる。
▲3▼ 密封容器3を標準化できるため、密封容器3に対する防爆上の検定が当初の1供試機に対する受検だけで済むことから、日程上や経済上の無駄を無くすこともできる。
▲4▼ 或る雰囲気中において使用していた内圧防爆形電動機1を、保護ガスとの比重の大小関係が異なる引火性ガスを有する他の雰囲気中で使用することも可能である。
【0020】
なお、上記では誘導電動機の場合について説明したが、これに限定するものではなく、本参考例はその他の電動機や発電機、即ち、内圧防爆形の回転電機に広く適用するとができる。
【0021】
ところで、本参考例では密封容器の上部と下部の両方が排気口となっているが、引火性ガスと保護気体の比重の大小関係に応じて、上部の開口(弁取付穴)と下部の開口(弁取付穴)のうち、一方を排気口とし他方を給気口とすることも考えられる。このとき、給排気弁の取付穴を共通することができる場合と共通にすることができない場合とが考えられる。以下、実施の形態1では前者の場合について説明し、実施の形態2では後者の場合について説明する。
【0022】
<実施の形態1>
図4には本発明の実施の形態1に係る内圧防爆形回転電機の密封容器の概略構成を示す。図4(a)は前記密封容器の正面図、図4(b)は前記密封容器の側面図、図4(c)は前記密封容器に給排気弁を取り付けた状態を示す側面図、図4(d)は前記密封容器に給排気弁を取り付けた他の状態を示す側面図である。
【0023】
図4において、20は内圧防爆形の回転電機(電動機又は発電機)における本体部或いは集電部の密封容器(全閉構造容器)である。密封容器20の内部には、固定子や回転子或いは各種の電気部品が収容される。
【0024】
そして、図4(a)及び図4(b)に示すように密封容器20には、その上部と下部とにそれぞれ給排気弁用の取付穴(開口)21と取付穴(開口)22とを設けている。このように上下に給排気弁用の取付穴5,6を設けることにより、引火性ガスや保護気体(清浄空気等)の種類が決まらなくても、密封容器20の構造を一つに決定して構造設計を完了することができるようにしている。これらの取付穴21,22は同一形状のものであり、何れの取付穴を排気口とし給気口としてもよい。つまり、取付穴21,22の寸法を統一して自由に選択できるようにしている。この場合、給気弁及び排気弁として、その取付穴が共通となる弁を選定する必要がある。
【0025】
具体的には引火性ガスと保護気体の比重の大小関係に応じて図4(c)又は図4(d)に示すようにする。即ち、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、図4(c)に示すように下部の取付穴22に排気弁(電磁弁等)24を取り付けて、上部の取付穴21に給気弁(電磁弁等)23を取り付ける。引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、図4(d)に示すように上部の取付穴21に排気弁24を取り付けて、下部の取付穴22に給気弁23を取り付ける。給排気23,24としては、取付穴が共通となる弁を選択する。なお、取付穴21,22の何れに給排気弁23,24を取り付けるかは引火性ガスと保護気体の比重の大小関係によって決まり、その他の物性(例えば化学的性質など)には無関係である。
【0026】
上記構成の内圧防爆形回転電機によれば、常時、所定流量の保護気体を上部の取付穴21(又は下部の取付穴22)から密封容器20内に供給し、下部の取付穴22(又は上部の取付穴21)から密封容器20外へ排出することにより、密封容器20内の気体圧力を大気圧(容器周囲の圧力)よりも高い圧力に維持して、雰囲気中の引火性ガスが密封容器20内に入り込むのを防止する。
【0027】
そして、密封容器20内に入り込んでしまった引火性ガスも、下部の取付穴22(又は上部の取付穴21)から密封容器20外へ排出される。即ち、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、図4(c)に示すように給排気弁23,24が取り付けられ、下部の取付穴22から排気弁24を介して引火性ガスが密封容器20外へ排出される。引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、図4(d)に示すように給排気弁23,24が取り付けられ、上部の取付穴21から排気弁24を介して引火性ガスが密封容器20外へ排出される。
【0028】
つまり、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合にも小さい場合にも、容器構造を変更することなく対応することができる。従って、密封容器構造の標準化が可能となり、引火性ガスや保護気体の種類が決まる前に構造設計を進めることができるため、時間的にも費用的にも有利となって経済性が向上する。また、或る雰囲気中において使用していた内圧防爆形回転電機を、保護ガスとの比重の大小関係が異なる引火性ガスを有する他の雰囲気中で使用することも可能である。
【0029】
<実施の形態2>
上記実施の形態1では給排気弁として取付穴が共通となるものを選定し、上下の取付穴を同一形状としているが、本実施の形態2では弁体の都合などによって給排気弁の取付穴を共通にすることができない場合について詳細に説明する。
【0030】
図5には本発明の実施の形態2に係る内圧防爆形回転電機の密封容器の概略構成を示す。図5(a)は前記密封容器の正面図、図5(b)は前記密封容器の側面図、図5(c)及び図5(d)は前記密封容器に給排気弁を取り付けた状態を示す正面図及び側面図、図5(e)は前記密封容器に給排気弁を取り付けた他の状態を示す正面図である。
【0031】
図5において、30は内圧防爆形の回転電機(電動機又は発電機)における本体部或いは集電部の密封容器(全閉構造容器)である。密封容器30の内部には、固定子や回転子或いは各種の電気部品が収容される。
【0032】
そして、図5(a)及び図5(b)に示すように本実施の形態2の密封容器30では、その上部に2個の給気弁用と排気弁用の取付穴(開口)31,32を設け、且つ、下部にも2個の給気弁用と排気弁用の取付穴(開口)33,34を設けている。このように上下に給排気弁用の取付穴31,32,33,34を設けることにより、引火性ガスや保護気体の種類が決まらなくても、密封容器30の構造を一つに決定して構造設計を完了することができるようにしている。
【0033】
具体的には、引火性ガスと保護気体(清浄空気等)の比重の大小関係に応じて図5(c)及び図5(d)又は図5(e)に示すように給気弁と排気弁を取付ける。即ち、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、図5(c)及び図5(d)に示すように下部の排気弁用の取付穴34に排気弁(電磁弁等)38を取り付けて、下部の給気弁用の取付穴33を密封蓋36で封じ、且つ、上部の排気弁用の取付穴32を密封蓋35で封じて、上部の給気弁用の取付穴31に給気弁(電磁弁等)37を取り付ける。
【0034】
引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、上部の排気弁用の取付穴32に排気弁38を取り付けて、上部の給気弁用の取付穴31を密封蓋36で封じ、且つ、下部の排気弁用の取付穴34を密封蓋35で封じて、下部の給気弁用の取付穴33に給気弁37を取り付ける。
【0035】
上記構成の内圧防爆形回転電機によれば、常時、所定流量の保護気体を上部の取付穴31(又は下部の取付穴33)から密封容器30内に供給し、下部の取付穴34(又は上部の取付穴32)から密封容器30外へ排出することにより、密封容器30内の気体圧力を大気圧(容器周囲の圧力)よりも高い圧力に維持して、雰囲気中の引火性ガスが密封容器30内に入り込むのを防止する。
【0036】
そして、密封容器30内に入り込んでしまった引火性ガスも、下部の取付穴34(又は上部の取付穴32)から密封容器30外へ排出される。即ち、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、図5(c)及び図5(d)に示すように給排気弁37,38が取り付けられ、下部の取付穴34から排気弁38を介して引火性ガスが密封容器30外へ排出される。引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、図5(e)に示すように給排気弁37,38が取り付けられ、上部の取付穴32から排気弁38を介して引火性ガスが密封容器30外へ排出される。
【0037】
つまり、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合にも小さい場合にも、容器構造を変更することなく対応することができる。従って、密封容器構造の標準化が可能となり、引火性ガスや保護気体の種類が決まる前に構造設計を進めることができるため、時間的にも費用的にも有利となって経済性が向上する。また、或る雰囲気中において使用していた内圧防爆形回転電機を、保護ガスとの比重の大小関係が異なる引火性ガスを有する他の雰囲気中で使用することも可能である。しかも、弁体の都合などによって給排気弁の取付穴を共通にすることができない場合にも、対応することができる。
【0039】
【発明の効果】
以上発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、第1発明の内圧防爆形回転電機によれば、密封容器の上部と下部とに少なくとも各1個の給排気弁用の取付穴を設けることにより、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、下部の取付穴に排気弁を取り付け、上部の取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、下部の取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出され、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、上部の取付穴に排気弁を取り付け、下部の取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、上部の取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出されるようにしたことにより、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合にも小さい場合にも、容器構造を変更することなく対応することができる。従って、密封容器構造の標準化が可能となり、引火性ガスや保護気体の種類が決まる前に構造設計を進めることができるため、時間的にも費用的にも有利となって経済性が向上する。また、或る雰囲気中において使用していた内圧防爆形回転電機を、保護ガスとの比重の大小関係が異なる引火性ガスを有する他の雰囲気中で使用することも可能である。
【0040】
また、第2発明の内圧防爆形回転電機によれば、密封容器の上部に少なくとも2個の排気弁用と給気弁用の取付穴を設け、且つ、密封容器の下部にも少なくとも2個の排気弁用と給気弁用の取付穴を設けることにより、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、下部の排気弁用取付穴に排気弁を取り付け、下部の給気弁用取付穴を封じ、且つ、上部の排気弁用取付穴を封じ、上部の給気弁用取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、下部の排気弁用取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出され、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、上部の排気弁用取付穴に排気弁を取り付け、上部の給気弁用取付穴を封じ、且つ、下部の排気弁用取付穴を封じ、下部の給気弁用取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、上部の排気弁用取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出されるようにしたことにより、引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合にも小さい場合にも、容器構造を変更することなく対応することができる。従って、密封容器構造の標準化が可能となり、引火性ガスや保護気体の種類が決まる前に構造設計を進めることができるため、時間的にも費用的にも有利となって経済性が向上する。また、或る雰囲気中において使用していた内圧防爆形回転電機を、保護ガスとの比重の大小関係が異なる引火性ガスを有する他の雰囲気中で使用することも可能である。しかも、弁体の都合などによって給排気弁の取付穴を共通にすることができない場合にも、対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考例に係る内圧防爆形電動機の全体構成図である。
【図2】図1のA方向矢視拡大図である。
【図3】図2のB方向矢視図である。
【図4】 本発明の実施の形態1に係る内圧防爆形回転電機の密封容器の概略構成図である。
【図5】 本発明の実施の形態2に係る内圧防爆形回転電機の密封容器の概略構成図である。
【符号の説明】
1 内圧防爆形電動機
2 電動機本体部の密封容器
3 電動機集電部の密封容器
4 回転軸
5 排気口
6 排気口
7 排気弁
8 排気弁
10 給気口
20 内圧防爆形回転電機の密封容器
21,22 給排気弁用の取付穴
23 給気弁
24 排気弁
30 内圧防爆形回転電機の密封容器
31 上部の給気弁用取付穴
32 上部の排気弁用取付穴
33 下部の給気弁用取付穴
34 下部の排気弁用取付穴
35,36 密封蓋
37 給気弁
38 排気弁
Claims (2)
- 密封容器の上部と下部とに少なくとも各1個の給排気弁用の取付穴を設けることにより、
引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、下部の取付穴に排気弁を取り付け、上部の取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、下部の取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出され、
引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、上部の取付穴に排気弁を取り付け、下部の取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、上部の取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出されるようにしたことを特徴とする内圧防爆形回転電機。 - 密封容器の上部に少なくとも2個の排気弁用と給気弁用の取付穴を設け、且つ、密封容器の下部にも少なくとも2個の排気弁用と給気弁用の取付穴を設けることにより、
引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が大きい場合には、下部の排気弁用取付穴に排気弁を取り付け、下部の給気弁用取付穴を封じ、且つ、上部の排気弁用取付穴を封じ、上部の給気弁用取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、下部の排気弁用取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出され、
引火性ガスのほうが保護気体よりも比重が小さい場合には、上部の排気弁用取付穴に排気弁を取り付け、上部の給気弁用取付穴を封じ、且つ、下部の排気弁用取付穴を封じ、下部の給気弁用取付穴に保護気体供給用の給気弁を取り付けて、上部の排気弁用取付穴から密封容器外へ引火性ガスが排出されるようにしたことを特徴とする内圧防爆形回転電機。
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