JP5813231B2

JP5813231B2 - 回転電機

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Inventors: 清訓古賀; 秋吉　雅夫; 雅夫秋吉
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Filing date: 2012-07-19
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Description

この発明は、枠体の内部に収納された回転子及び固定子を冷却流体により冷却するようにした回転電機、特に枠体の外部に設けられた冷却流体ダクト内に冷却流体を冷却する冷却装置を備えた回転電機に関するものである。

枠体の内部に回転子と固定子を収納し、これ等の回転子及び固定子を枠体の内部に例えば加圧して封入した水素ガス等の冷却流体により冷却するようにした回転電機は周知である。通常、この種の回転電機に於いて、枠体内部の冷却流体は、枠体内部に設置された冷却装置により冷却される（例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３参照）。

又、従来、回転子と固定子を収納した枠体の外部に冷却流体ダクトを備え、枠体内部に封入した例えば低圧の水素ガス等の冷却流体により回転子及び固定子を冷却すると共に、その冷却流体は冷却流体ダクト内に設置して冷却装置により冷却するようにした回転電機が存在する。

図１８は、特許文献１に示されたような従来の回転電機を示す構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図２８に於いて、円筒状に形成された枠体１の内部に収納された回転子２は、軸受（図示せず）により回動自在に支持されている。枠体１の内部に収納された固定子４は、固定子巻線５を備えている。固定子４の内側空間部には回転子２が挿入され、固定子４の内周面が回転子２の外周面に対して所定の空隙６を介して対向している。

固定子４は、固定子４の径方向に延びる複数の固定子ダクト８を備えており、空隙６と枠体１の内部に於ける枠体内部空間７とをこれ等の固定子ダクト８により連通させている。回転子２の軸方向の両端部に固定された一対の冷却ファン９１、９２は、固定子４と回転子２の軸方向両端部に夫々対向して設けられ、その軸方向両端部から冷却流体を空隙６内に圧送する。

枠体１の内部に於ける枠体内部空間７に設置された冷却装置１０ａ、１０ｂは、固定子４の上方部の両側に固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って配置されている。各冷却装置１０ａ、１０ｂは、冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は、平行に配置されている。

冷却装置１０ａ、１０ｂは、第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とに沿って延びる複数の冷却管（図示せず）を備えている。これ等の冷却管は、一対のヘッダー１０３、１０４により往路と復路に分けて並列に接続されている。流入管１０５からヘッダー１０３に流入した冷却水等の冷却媒体は、複数の往路の冷却管からヘッダー１０４に至り、復路の冷却管からヘッダー１０３に戻り、流出管１０６から流出して外部の冷却媒体冷却装置（図示せず）により冷却される。

図１８の（ａ）に良く示されているように、各冷却装置１０ａ、１０ｂの第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１と直交する直交面に平行となるように配置されている。又、各冷却装置１０ａ、１０ｂの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２と直交する直交面に平行となるように配置されている。

このように構成された従来の回転電機に於いて、冷却流体は、回転する冷却ファン９１、９２により圧送されて固定子４及び回転子２の軸方向両端部から空隙６内に流入する。空隙６内に圧送された冷却流体は、複数の固定子ダクト８を流通して枠体内部空間７へ流出する。枠体内部空間７に流出した冷却流体は、各冷却装置１０ａ、１０ｂの第１の端面部１０１から流入して冷却され、各冷却装置１０ａ、１０ｂの第２の端面部１０２から枠体内部空間７へ流出する。各冷却装置１０ａ、１０ｂの第２の端面部１０２から枠体内部空間７へ流出した冷却流体は、再び冷却ファン９１、９２により圧送されて回転子２の軸方向両端部から空隙６へ流入する。このようにして枠体１の内部を循環する冷却流体により、回転子２、固定子４、及び固定子巻線５は冷却される。

図１９は、枠体の外部に冷却流体ダクトを備えた別の従来の回転電機を示す構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図１９に於いて、冷却流体ダクト１ａ、１ｂは、円筒状の形成された枠体１の外部に設けられており、その内部空間が枠体１の内部に連通している。その他の構成は、前述の図１８に示す従来の装置と同様である。

冷却流体ダクト１ａ、１ｂの内部には、冷却装置１０ａ、１０ｂが夫々設置されている。冷却流体の流れる方向に対する各冷却装置１０ａ、１０ｂの配置は、前述の図１８の場合と同様である。回転子２及び固定子４の軸方向両端部に対応する枠体１の内部から各冷却流体ダクト１ａ、１ｂ内に流入した高温の冷却流体は、各冷却装置１０ａ、１０ｂにより冷却されて低温となり、再び各冷却流体ダクト１ａ、１ｂから枠体１の内部へ供給される。この枠体１の内部の低温の冷却流体は、前述の図１８に示す従来の装置と同様に、固定子ダクト（図１８参照）から空隙６内に供給され、固定子及び回転子を冷却する。冷却ファン（図１８参照）により回転子及び固定子の軸方向両端部の枠体１の内部空間に吸引された高温の冷却流体は、再び前述のように各冷却流体ダクト１ａ、１ｂ内に流入し、前述の循環を繰り返す。

特開平６−３３９２５１号公報特開２００７−２８２３６６号公報実開昭６１−１１７５７７号公報

前述のように構成された従来の回転電機に於ける冷却装置は、端面部が冷却流体の流入及び流出する方向と直交する直交面に平行となるように配置されているので、冷却装置の熱交換性能を大きくするためには、回転電機の冷却流体ダクトを大きくして冷却装置の流路面積を大きくするか、若しくは冷却装置の厚さ方向の寸法を大きくして体積の拡大を図る必要がある。

このように、従来の回転電機は、冷却装置の熱交換性能を高めるために冷却装置を大型化する必要があり、その結果、回転電機の冷却流体ダクトも大型化するという課題があった。又、冷却装置を大型化できない場合は、冷却装置の熱交換性能が劣るという課題があった。

この発明は、従来の回転電機に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、小型且つ軽量でありしかも十分な熱交換性能を発揮できる冷却装置を備え、全体として小型且つ軽量な回転電機を提供することを目的としたものである。

この発明による回転電機は、下記のように構成されていることを特徴とするものである。
即ち、
回動自在に支持された回転子と、
前記回転子の外周面に対して空隙を介して対向する内周面を備えた固定子と、
前記回転子と固定子とを内部に収納すると共に、前記内部に前記回転子及び固定子を冷却する冷却流体を封入した枠体と、
前記枠体の外部に設けられ、前記枠体の内部に連通する内部空間を備えた冷却流体ダクトと、
前記冷却流体ダクトの前記内部空間に配置され、前記冷却流体を冷却する冷却装置と、
を備えた回転電機であって、
前記冷却装置は、前記冷却流体が流入する第１の端面部と、前記第１の端面部に対向する位置に設けられ、冷却した前記冷却流体を流出させる第２の端面部とを備え、
下記（１）と（２）のうちの少なくとも一方の構成を備えていることを特徴とする回転電機。
（１）前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうちの少なくとも一方は、前記冷却装置の近傍に於ける前記冷却流体ダクトの前記内部空間の最小幅の方向に対して、傾斜して配置されている。
（２）前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうちの少なくとも一方は、前記冷却流体が流入する方向と前記冷却流体が流出する方向とのうちの少なくとも一方に対して、傾斜して配置されている。

この発明による回転電機によれば、冷却流体ダクトに配置されて冷却流体を冷却する冷却装置は、冷却流体が流入する第１の端面部と、前記第１の端面部に対向する位置に設けられ、冷却した前記冷却流体を流出させる第２の端面部とを備え、前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうちの少なくとも一方は、前記冷却装置の近傍に於ける前記冷却流体ダクトの内部空間の最小幅の方向に対して、傾斜して配置され、又は、前記冷却流体が流入する方向と前記冷却流体が流出する方向とのうちの少なくとも一方に対して、傾斜して配置されているので、冷却流体ダクトが十分な大きさを有しない場合でも冷却装置の流路面積を大きくすることができ、小型且つ軽量でありしかも十分な熱交換性能を発揮できる冷却装置とすることができ、全体として小型且つ軽量な回転電機を得ることができる。

この発明による回転電機の冷却装置を、従来の回転電機の冷却装置と対比して示す概念図である。この発明の実施の形態１による回転電機の構成図である。この発明の実施の形態１による回転電機を従来の回転電機と対比して示す説明図である。この発明の実施の形態２による回転電機の構成図である。この発明の実施の形態２による回転電機を従来の回転電機と対比して示す説明図である。この発明の実施の形態３による回転電機の構成図である。この発明の実施の形態３による回転電機を従来の回転電機と対比して示す説明図である。この発明の実施の形態４による回転電機の構成図である。この発明の実施の形態４による回転電機を従来の回転電機と対比して示す説明図である。この発明の実施の形態５による回転電機の構成図である。この発明の実施の形態５による回転電機を従来の回転電機と対比して示す説明図である。この発明の実施の形態６による回転電機の構成図である。この発明の実施の形態６による回転電機を従来の回転電機と対比して示す説明図である。この発明の実施の形態７による回転電機の構成図である。この発明の実施の形態７による回転電機を従来の回転電機と対比して示す説明図である。この発明の実施の形態８による回転電機の構成図である。この発明の実施の形態８による回転電機を従来の回転電機と対比して示す説明図である。従来の回転電機を示す構成図である。別の従来の回転電機を示す構成図である。

先ず、この発明による回転電機の冷却装置の基本的構成について説明する。図１は、この発明による回転電機の冷却装置を、従来の回転電機の冷却装置と対比して示す概念図であり、（ａ）は従来の回転電機の冷却装置、（ｂ）はこの発明による回転電機の冷却装置を示している。図１の（ａ）に示す従来の回転電機の冷却装置１０は、高温ガスである冷却流体の流入する方向１１に対して第１の端面部１０１が直交するように配置されている。換言すれば、第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１０１と直交する第１の直交面Ｓ１に対して平行に配置されている。又、冷却された低温ガスである冷却流体の流出する方向１２に対して第２の端面部１０２が直交するように配置されている。換言すれば、第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２と直交する第２の直交面Ｓ２に対して平行に配置されている。更に、図１の（ａ）に示す従来の回転電機の冷却装置１０は、冷却流体が流入する側の冷却流体ダクトの内部空間７１の最小幅の方向ＤＷ１に対して第１の端面部１０１が平行に配置され、冷却流体が流出する側の冷却流体ダクト７２の内部空間の最小幅の方向ＤＷ２に対して第２の端面部１０２が平行に配置されている。

これに対して、図１の（ｂ）に示すこの発明による回転電機の冷却装置１０は、冷却流体の流入する方向１１に対して第１の端面部１０１が傾斜して配置され、冷却流体の流出する方向１２に対して第２の端面部１０２が傾斜して配置されている。換言すれば、第１及び第２の端面部１０１、１０２は、冷却流体の流入する方向１１及び流出する方向１２に対して直交する第１及び第２の直交面Ｓ１、Ｓ２に対して、傾斜して配置されている。尚、第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は対向する位置に設けられている。又、図１の（ｂ）に示すこの発明の回転電機の冷却装置１０は、冷却流体が流入する側の冷却流体ダクト７１の内部空間の最小幅の方向ＤＷ１に対して第１の端面部１０１が傾斜して配置され、冷却流体が流出する側の冷却流体ダクト７２の内部空間の最小幅の方向ＤＷ２に対して第２の端面部１０２が傾斜して配置されている。尚、冷却流体ダクトの内部空間の最小幅ＤＷ１、ＤＷ２の方向に対して第１及び第２の端面部１０１、１０２が最大の傾斜である垂直に配置されることもあり得る。冷却装置１０を小型化するためには、第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とが平行であることが望ましいが、冷却装置１０を設置するスペース等の関係で平行でない場合もあり得る。

図１の（ａ）に示す従来の回転電機の冷却装置１０の場合、第１の端面部１０１と第２の端面部１０２の縦寸法Ｌａは、冷却流体が流入する側の冷却流体ダクト７１の内部空間の縦寸法ＤＷ１と冷却流体が流出する側の冷却流体ダクト７２の内部空間の縦寸法ＤＷ２（＝ＤＷ１）に等しい。この従来の冷却装置１０に於ける端面部面積Ａは、［Ａ＝端面部の縦寸法Ｌａ×端面部の横寸法（紙面に垂直方向の寸法；図示せず）］となる。

一方、図１の（ｂ）に示すこの発明による回転電機の冷却装置１０の場合、第１の端面部１０１と第２の端面部１０２の縦寸法Ｌｂは、冷却流体が流入する側の冷却流体ダクトの内部空間７１の縦寸法ＤＷ１と冷却流体が流出する側の冷却流体ダクトの内部空間７２の縦寸法ＤＷ２（＝ＤＷ１）よりも大きい。この発明による回転電機の冷却装置１０に於ける端面部面積Ｂは、［Ｂ＝端面部の縦寸法Ｌｂ×端面部の横寸法（紙面に垂直方向の寸法；図示せず）］となる。

従って、前述の従来の冷却装置１０の第１の端面部１０１及び第２の端面部１０２の横寸法（前述）と、この発明による冷却装置１０の第１の端面部１０１及び第２の端面部１０２の横寸法（前述）とが同一であるとすると、この発明による冷却装置１０の端面部面積Ｂは、従来の冷却装置１０の端面部面積Ａよりも大きくなることは明らかである。冷却装置の端面部面積が大きくなると、冷却装置内に流入した冷却流体の流速が遅くなり、冷却流体が冷却管１０７に長時間接触することになる。その結果、図１の（ｂ）に示すこの発明の実施の形態１の冷却装置１０は、図１の（ａ）に示す従来の冷却装置１０に比べて高い熱交換性能を備えることになる。

このように、この発明による回転電機の冷却装置１０は、冷却流体ダクトの内部空間から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した前記冷却流体を前記冷却流体ダクトの内部空間へ流出させる第２の端面部１０２とを備え、前記第１の端面部１０１と前記第２の端面部１０２とのうちの少なくとも一方は、冷却装置１０の近傍に於ける冷却流体ダクトの内部空間７１、７２の最小幅の方向ＤＷ１、ＤＷ２に対して傾斜して配置され、又は、前記第１の端面部１０１と前記第２の端面部１０２とのうちの少なくとも一方は、冷却流体が流入する主たる方向１１と冷却流体が流出する主たる方向１２とのうちの少なくとも一方に対して傾斜して配置されている、ことを特徴とする。

尚、冷却流体が流入する方向と流出する方向とが異なる場合もあり得るが、この発明による回転電機の冷却装置は、第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とのうちの少なくとも一方が、冷却流体が流入する方向と冷却流体が流出する方向とのうちの少なくとも一方に対して、傾斜して配置されるように構成される。又、冷却流体の流入する方向１１と冷却流体の流出する方向１２は、夫々、複数の方向を含んでいる場合があるが、本願発明に於いて、冷却流体が流入する方向は、それらの流入する複数の方向のうちの何れであっても良く、又、冷却流体が流出する方向は、それらの流出する複数の方向のうちの何れであってもよいが、望ましくは、冷却流体が流入する方向は、それらの流入する複数の方向のうちの最も流入量が多い方向であり、冷却流体が流出する方向は、それらの流出する複数の方向のうちの最も流出量が多い方向である。

実施の形態１．
次に、この発明の実施の形態１による回転電機について説明する。図２は、この発明の実施の形態１による回転電機の構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図２に於いて、回転子２及び固定子４を収納する枠体１は、円筒形に形成されている。第１の冷却流体ダクト１ａは、枠体１の上部で且つ前記固定子４の軸方向の一端部側に配置されている。第２の冷却流体ダクト１ｂは、枠体１の上部で且つ前記固定子４の軸方向の他端部側に配置され、第１の冷却流体ダクト１ａに対して独立した構成となっている。第１及び第２の冷却流体ダクト１ａ、１ｂの内部空間７０１、７０２は、冷却流体を流通させる流路を形成しており、夫々枠体１の内部空間７連通している。

第１の冷却装置１０ａは、第１の冷却流体ダクト１ａの内部空間７０１に配置されており、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第２の冷却装置１０ｂは、第２の冷却流体ダクト１ｂの内部空間７０２に配置されており、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂの傾斜方向は逆となっている。

第１の冷却装置１０ａは、第１の冷却流体ダクト１ａの内部空間７０１から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第１の冷却流体ダクト１ａの内部空間７０１へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。更に、第１の冷却装置１０ａの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置され、その端縁が第１の冷却流体ダクト１ａの内面部に接している。前述の第１の冷却装置１０ａの第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第１の冷却流体ダクト１ａの内面部に対向している。又、第１の冷却装置１０ａの第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第１の冷却流体ダクト１ａの冷却装置の近傍の内部空間７０１である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

第２の冷却装置１０ｂは、第２の冷却流体ダクト１ｂの内部空間７０２から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第２の冷却流体ダクト１ｂの内部空間７０２へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第２の冷却装置１０ｂの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置され、その端縁が第２の冷却流体ダクト１ｂの内面部に接している。

前述の第２の冷却装置１０ｂの第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第２の冷却流体ダクト１ｂの内面部に対向している。更に、第２の冷却装置１０ｂの第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第２の冷却流体ダクト１ｂの冷却装置の近傍の内部空間７０２である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂは、第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とに沿って延びる複数の冷却管（図１の冷却管１０７に相当する）を備えているが、それらの構成は、前述の図１及び図１８に示す構成と同様である。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態１による回転電機に於いて、第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂにより冷却された低温の冷却流体は、第１及び第２の冷却流体ダクト１ａ、１ｂから枠体１の内部空間７へ流入し、更に固定子４の固定子ダクト（図示せず）を介して空隙６に至る。そして回転子２及び固定子４の軸方向両端部から冷却ファン（図示せず）により吸引されて枠体１の内部空間７から第１及び第２の冷却流体ダクト１ａ、１ｂの内部空間７０１、７０２に流入し、第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２の第１の端面部１０１から各冷却装置の内部へ流入して前述の冷却管により冷却される。このようにして循環する冷却流体により、回転子２、固定子４、及び固定子巻線５は冷却される。

尚、冷却流体の循環の方向は図２示す矢印の方向とは逆方向であっても良い。この場合、第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂに於ける第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は、図２に示す配置に対して逆の配置となり、且つ冷却ファンが冷却流体を圧送する方向は前述とは逆となる。

図３は、この発明の実施の形態１による回転電機を、図１の（ａ）に示すように冷却装置を配置した従来の回転電機と対比して示す構成図であり、（ａ）は従来の回転電機、（ｂ）はこの発明の実施の形態１による回転電機を示す。図３の（ａ）に示す従来の回転電機に比して、図３の（ｂ）に示すこの発明の実施の形態１による回転電機は、冷却装置を前述のように構成しているので、冷却装置の大きさを破線で示す従来の場合よりも小さくすることができ、その結果、冷却流体ダクト１ａ、１ｂの外形寸法を大きくすることなく熱交換性能の高い冷却装置を備えた回転電機を得ることができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態１による回転電機は、下記の特徴を備えている。
（１）枠体の上部で且つ固定子の軸方向の一端部側に配置された第１の冷却流体ダクトと、前記枠体の上部で且つ前記固定子の軸方向の他端部側に配置され、前記第１の冷却流体ダクトに対して独立した第２の冷却流体ダクトとを備えている。
（２）前記第１の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第１の冷却装置と、前記第２の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第２の冷却装置とを備え、これ等の冷却装置は、固定子の軸方向端部側が高位置となるように傾斜して配置されている。第１及び第２の冷却装置は、固定子の軸方向端部側が固定子から最も離れる位置となるように傾斜されて配置される。
（３）前記第１及び第２の冷却装置は、夫々前記第１の端面部と前記第２の端面部とを備え、前記第１の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている。
（４）前記第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記第２の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている。
（５）第１及び第２の冷却装置は、夫々、図１により説明したこの発明による回転電機の冷却装置の基本的構成を備えている。
（６）枠体は、円筒形に形成されている。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２による回転電機について説明する。図４は、この発明の実施の形態２による回転電機の構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図４に於いて、回転子２及び固定子４を収納する枠体１は、長方形の箱型に形成されている。第１の冷却流体ダクト１ａは、枠体１の上部で且つ前記固定子４の軸方向の一端部側に配置されている。第２の冷却流体ダクト１ｂは、枠体１の上部で且つ前記固定子４の軸方向の他端部側に配置され、第１の冷却流体ダクト１ａに対して独立した構成となっている。第１及び第２の冷却流体ダクト１ａ、１ｂの内部空間７０１、７０２は、夫々枠体１の内部空間７に連通している。

第１の冷却装置１０ａは、第１の冷却流体ダクト１ａの内部空間７０１から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第１の冷却流体ダクト１ａの内部空間７０１へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第１の冷却装置１０ａの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。第１の冷却装置１０ａ１の端縁が第１の冷却流体ダクト１ａの内面部に接している。

前述の第１の冷却装置１０ａの第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第１の冷却流体ダクト１ａの内面部に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。更に、第１の冷却装置１０ａの第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第１の冷却流体ダクト１ａの冷却装置の近傍の内部空間７０１である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

第２の冷却装置１０ｂは、第２の冷却流体ダクト１ｂの内部空間７０２から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第２の冷却流体ダクト１ｂの内部空間７０２へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第２の冷却装置１０ｂの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。第２の冷却装置１０ｂの端縁が第１の冷却流体ダクト１ａの内面部に接している。

前述の第２の冷却装置１０ｂの第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第２の冷却流体ダクト１ｂの内面部に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。更に、第２の冷却装置１０ｂの第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第２の冷却流体ダクト１ｂの冷却装置の近傍の内部空間７０２である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態２による回転電機に於いて、第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂにより冷却された低温の冷却流体は、第１及び第２の冷却流体ダクト１ａ、１ｂから枠体１の内部空間７へ流入し、更に固定子４の固定子ダクト（図示せず）を介して空隙６に至る。

そして回転子２及び固定子４の軸方向両端部から冷却ファン（図示せず）により吸引されて枠体１の内部空間７から第１及び第２の冷却流体ダクト１ａ、１ｂの内部に流入し、第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２の第１の端面部１０１から各冷却装置の内部へ流入して前述の冷却管により冷却される。このようにして循環する冷却流体により、回転子２、固定子４、及び固定子巻線５は冷却される。

尚、冷却流体の循環の方向は図４示す矢印の方向とは逆方向であっても良い。この場合、第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂに於ける第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は、図４に示す配置に対して逆の配置となり、且つ冷却ファンが冷却流体を圧送する方向は前述とは逆となる。

図５は、この発明の実施の形態２による回転電機を、図１の（ａ）に示すように冷却装置を配置した従来の回転電機と対比して示す構成図であり、（ａ）は従来の回転電機、（ｂ）はこの発明の実施の形態２による回転電機を示す。図５の（ａ）に示す従来の回転電機に比して、図５の（ｂ）に示すこの発明の実施の形態２による回転電機は、冷却装置を前述のように構成しているので、冷却装置の大きさを破線で示す従来の場合よりも小さくすることができ、その結果、冷却流体ダクト１ａ、１ｂの外形寸法を大きくすることなく熱交換性能の高い冷却装置を備えた回転電機を得ることができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態２による回転電機は、下記の特徴を備えている。
（１）枠体の上部で且つ固定子の軸方向の一端部側に配置された第１の冷却流体ダクトと、前記枠体の上部で且つ前記固定子の軸方向の他端部側に配置され、前記第１の冷却流体ダクトに対して独立した第２の冷却流体ダクトとを備えている。
（２）前記第１の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第１の冷却装置と、前記第２の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第２の冷却装置とを備え、これ等の冷却装置は、固定子の軸方向端部側が固定子に最も近い位置となるように傾斜して配置されている。
（３）前記第１及び第２の冷却装置は、夫々前記第１の端面部と前記第２の端面部とを備え、前記第１の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている。
（４）前記第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記第２の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている。
（５）第１及び第２の冷却装置は、夫々、図１により説明したこの発明による回転電機の冷却装置の基本的構成を備えている。
（６）枠体は、円筒形に形成されている。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３による回転電機について説明する。図６は、この発明の実施の形態３による回転電機の構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図６に於いて、回転子２及び固定子４を収納する枠体１は、長方形の箱型に形成されている。冷却流体ダクト１ｃは、枠体１の上部に配置され、固定子の軸方向の両端部間に亘って連続しており、その内部空間７０３は枠体１の内部空間７に連通している。

第１の冷却装置１０ａは、冷却流体ダクト１ｃの水平方向幅に等しい幅寸法を備え、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第２の冷却装置１０ｂは、冷却流体ダクト１ｃの水平方向幅に等しい幅寸法を備え、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂの傾斜方向は逆となっており、又、相互に分離して配置されている。

第１の冷却装置１０ａは、冷却流体ダクト１ｃの内部から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を冷却流体ダクト１ｃ内へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第１の冷却装置１０ａの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。更に、第１の冷却装置１０ａの第１及び第２の端面部１０１、１０２は、冷却流体ダクト１ｃの冷却装置の近傍の内部空間７０３である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第１の冷却装置１０ａの第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って冷却流体ダクト１ｃの内面部に対向している。

第２の冷却装置１０ｂは、冷却流体ダクト１ｃの内部から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を冷却流体ダクト１ｃ内へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第１の冷却装置１０ａの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。更に、第２の冷却装置１０ｂの第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第１の冷却流体ダクト１ａの冷却装置の近傍の内部空間７０３である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第２の冷却装置１０ｂの第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って冷却流体ダクト１ｃの内面部に対向している。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態３による回転電機に於いて、第１及び第２の冷却装置１ａ、１ｂにより冷却された冷却流体は、冷却流体ダクト１ｃの内部空間７０３から枠体１の内部空間７へ流入し、更に回転子２及び固定子４の軸方向両端部から冷却ファン（図示せず）により空隙６内へ圧送される。そして固定子４の固定子ダクト（図示せず）から枠体１の内部空間７へ流出して後、冷却流体ダクト１ｃの内部に流入して第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂの第１の端面部１０１から各冷却装置の内部へ流入して前述の冷却管により冷却される。このようにして循環する冷却流体により、回転子２、固定子４、及び固定子巻線５は冷却される。

尚、冷却流体の循環の方向は図６示す矢印の方向とは逆方向であっても良い。この場合、第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂに於ける第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は、図６に示す配置に対して逆の配置となり、且つ冷却ファンが冷却流体を圧送する方向は前述とは逆となる。

図７は、この発明の実施の形態３による回転電機を、図１の（ａ）に示すように冷却装置を配置した従来の回転電機と対比して示す構成図であり、（ａ）は従来の回転電機、（ｂ）はこの発明の実施の形態３による回転電機を示す。図７の（ａ）に示す従来の回転電機に比して、図７の（ｂ）に示すこの発明の実施の形態３による回転電機は、冷却装置を前述のように構成しているので、冷却装置の大きさを破線で示す従来の場合よりも小さくすることができ、その結果、冷却流体ダクト１ｃの外形寸法を大きくすることなく熱交換性能の高い冷却装置を備えた回転電機を得ることができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態３による回転電機は、下記の特徴を備えている。
（１）冷却流体ダクトは、枠体の上部で固定子の軸方向の両端部間に亘って連続する冷却流体ダクトにより構成されている。
（２）前記冷却流体ダクト内に、固定子の軸線の延びる方向に屈曲して並置された第１及び第２の冷却装置が配置され、これ等の冷却装置は、固定子の軸方向端部側が固定子に最も近い位置となるように傾斜して配置されている。
（３）前記第１及び第２の冷却装置は、夫々前記第１の端面部と前記第２の端面部とを備え、前記第１及び第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている。
（４）前記第１及び第２の冷却装置は、前記軸線の延びる方向に分離して配置されている。
（５）第１及び第２の冷却装置は、夫々、図１により説明したこの発明による回転電機の冷却装置の基本的構成を備えている。
（６）枠体は、長方形の箱型に形成されている。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４による回転電機について説明する。図８は、この発明の実施の形態４による回転電機の構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図８に於いて、回転子２及び固定子４を収納する枠体１は、長方形の箱型に形成されている。冷却流体ダクト１ｃは、枠体１の上部に配置され、枠体１の上部で固定子の軸方向の両端部間に亘って連続しており、その内部空間７０３は枠体１の内部空間７に連通している。

第１の冷却装置１０ａは、冷却流体ダクト１ｃの内部から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を冷却流体ダクト１ｃ内へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第１の冷却装置１０ａの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。更に、第１の冷却装置１０ａの第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第１の冷却流体ダクト１ｃの冷却装置の近傍の内部空間７０３である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第１の冷却装置１０ａの第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って冷却流体ダクト１ｃの内面部に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。

第２の冷却装置１０ｂは、冷却流体ダクト１ｃの内部から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を冷却流体ダクト１ｃ内へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第１の冷却装置１０ａの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。更に、第２の冷却装置１０ｂの第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第１の冷却流体ダクト１ｃの冷却装置の近傍の内部空間７０３である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第２の冷却装置１０ｂの第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って冷却流体ダクト１ｃの内面部に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態３による回転電機に於いて、第１及び第２の冷却装置１ａ、１ｂにより冷却された冷却流体は、冷却流体ダクト１ｃの内部空間７０３から枠体１の内部空間７へ流入し、更に回転子２及び固定子４の軸方向両端部から冷却ファン（図示せず）により空隙６内へ圧送される。そして固定子４の固定子ダクト（図示せず）から枠体１の内部空間７へ流出して後、冷却流体ダクト１ｃの内部空間７０３に流入して第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂの第１の端面部１０１から各冷却装置の内部へ流入して前述の冷却管により冷却される。このようにして循環する冷却流体により、回転子２、固定子４、及び固定子巻線５は冷却される。

尚、冷却流体の循環の方向は図８示す矢印の方向とは逆方向であっても良い。この場合、第１及び第２の冷却装置１０ａ、１０ｂに於ける第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は、図８に示す配置に対して逆の配置となり、且つ冷却ファンが冷却流体を圧送する方向は前述とは逆となる。

図９は、この発明の実施の形態４による回転電機を、図１の（ａ）に示すように冷却装置を配置した従来の回転電機と対比して示す構成図であり、（ａ）は従来の回転電機、（ｂ）はこの発明の実施の形態４による回転電機を示す。図９の（ａ）に示す従来の回転電機に比して、図９の（ｂ）に示すこの発明の実施の形態４による回転電機は、冷却装置を前述のように構成しているので、冷却装置の大きさを破線で示す従来の場合よりも小さくすることができ、その結果、冷却流体ダクト１ｃの外形寸法を大きくすることなく熱交換性能の高い冷却装置を備えた回転電機を得ることができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態４による回転電機は、下記の特徴を備えている。
（１）冷却流体ダクトは、枠体の上部で固定子の軸方向の両端部間に亘って連続する冷却流体ダクトにより構成されている。
（２）前記冷却流体ダクト内に、固定子の軸線の延びる方向に屈曲して並置された第１及び第２の冷却装置が配置され、これ等の冷却装置は、固定子の軸方向端部側が固定子から最も離れる位置となるように傾斜して配置されている。
（３）前記第１及び第２の冷却装置は、夫々前記第１の端面部と前記第２の端面部とを備え、前記第１及び第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている。
（４）前記第１及び第２の冷却装置は、前記軸線の延びる方向に分離して配置されている。
（５）第１及び第２の冷却装置は、夫々、図１により説明したこの発明による回転電機の冷却装置の基本的構成を備えている。
（６）枠体は、長方形の箱型に形成されている。

実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５による回転電機について説明する。図１０は、この発明の実施の形態５による回転電機の構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図１０に於いて、回転子２及び固定子４を収納する枠体１は、長方形の箱型に形成されている。第１の冷却流体ダクト１ｃは、枠体１の上部に配置され、枠体１の上部で固定子の軸方向の両端部間に亘って連続しており、その内部空間７０３は枠体１の内部空間７に連通している。第２の冷却流体ダクト１ｄは、枠体１の下部に配置され、枠体１の下部で固定子の軸方向の両端部間に亘って連続しており、その内部空間７０４は枠体１の内部空間７に連通している。

第１の冷却装置１０ａ１は、第１の冷却流体ダクト１ｃ内に配置されており、第１の冷却ダクト１ｃ水平方向幅に等しい幅寸法を備えている。この第１の冷却装置１０ａ１は、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第２の冷却装置１０ａ２は、第１の冷却流体ダクト１ｃ内に配置されており、第１の冷却流体ダクト１ｃの水平方向幅に等しい幅寸法を備えている。この第２の冷却装置１０ａ２は、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２の傾斜方向は逆となっている。又、第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２は、軸線Ｘの延びる方向に屈曲し、相互に分離されている。

第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２は、枠体内部空間７から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を枠体内部空間７へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２の第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。更に、第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第１の冷却流体ダクト１ｃの冷却装置の近傍の内部空間７０３である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第１の冷却流体ダクト１ｃの内面部に対向している。

第３の冷却装置１０ｂ１は、第２の冷却流体ダクト１ｄ内に配置されており、第２の冷却ダクト１ｄの水平方向幅に等しい幅寸法を備えている。この第３の冷却装置１０ｂ１は、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第４の冷却装置１０ｂ２は、第２の冷却流体ダクト１ｄ内に配置されており、第２の冷却流体ダクト１ｄの水平方向幅に等しい幅寸法を備えている。この第４の冷却装置１０ｂ２は、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の傾斜方向は逆となっている。又、第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２は、軸線Ｘの延びる方向に屈曲し、相互に分離されている。

第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２は、枠体内部空間７から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を枠体内部空間７へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。更に、第２及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第２の冷却流体ダクト１ｄの冷却装置の近傍の内部空間７０４である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第２の冷却流体ダクト１ｄの内面部若しくは固定子４を設置している床面に対向している。

第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２は、第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とに沿って延びる複数の冷却管（図１の冷却管１０７に相当する）を備えているが、それらの構成は前述の図１及び図１８に示す構成と同様である。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態５による回転電機に於いて、第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２により冷却された低温の冷却流体は、回転子２及び固定子４の軸方向両端部から冷却ファン（図示せず）により圧送されて空隙６内に流入する。空隙６内に圧送された冷却流体は、複数の固定子ダクトを流通して、第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２の下側の枠体内部空間７へ流出すると共に、第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の上側へ流出し、矢印に示すようにほぼ垂直方向に各冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２の第１の端面部１０１から各冷却装置の内部へ流入して前述の冷却管により冷却され、各冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２の第２の端面部１０２から、夫々第１及び第２の冷却流体ダクト１ｃ、１ｄの内部空間７０３、７０４へ流出する。

第１及び第２の冷却流体ダクト１ｃ、１ｄの内部空間７０３、７０４へ流出した低温の冷却流体は、再び冷却ファンにより回転子２の軸方向両端部から空隙６へ圧送される。このようにして循環する冷却流体により、回転子２、固定子４、及び固定子巻線５は冷却される。

尚、冷却流体の循環の方向は図１０に示す矢印の方向とは逆方向であっても良い。この場合、第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２に於ける第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は、図１０に示す配置に対して逆の配置となり、且つ冷却ファンが冷却流体を圧送する方向は前述とは逆となる。

図１１は、この発明の実施の形態５による回転電機を、図１の（ａ）に示すように冷却装置を配置した従来の回転電機と対比して示す構成図であり、（ａ）は従来の回転電機、（ｂ）はこの発明の実施の形態５による回転電機を示す。図１１の（ａ）に示す従来の回転電機に比して、図１１の（ｂ）に示すこの発明の実施の形態５による回転電機は、冷却装置を前述のように構成しているので、冷却装置の大きさを破線で示す従来の場合よりも小さくすることができ、その結果、第１及び第２の冷却流体ダクト１ｃ、１ｄの外形寸法を大きくすることなく熱交換性能の高い冷却装置を備えた回転電機を得ることができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態５による回転電機は、下記の特徴を備えている。
（１）枠体の上部で固定子の軸方向の両端部間に亘って連続する第１の冷却流体ダクトと、前記枠体の下部で前記固定子の軸方向の両端部間に亘って連続する第２の冷却流体ダクトとを備えている。
（２）前記第１の冷却流体ダクトの内部空間に前記固定子の軸線の延びる方向に屈曲して並置された第１及び第２の冷却装置と、前記第２の冷却流体ダクトの内部空間に前記固定子の軸線の延びる方向に屈曲して並置された第３及び第４の冷却装置とを備えている。これ等の冷却装置は、固定子の軸方向端部側が固定子に最も近い位置となるように傾斜して配置されている。
（３）第１及び第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記枠体の内面部に対向するように配置されている。
（４）前記第３及び第４の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記枠体の内面部又は前記固定子を設置している床面側に対向するように配置されている。
（５）前記第１及び第２の冷却装置は、前記軸線の延びる方向に相互に分離されており、且つ第３及び第４の冷却装置は、前記軸線の延びる方向に相互に分離されている。
（６）第１乃至第４の冷却装置は、夫々、図１により説明したこの発明による回転電機の冷却装置の基本的構成を備えている。
（７）枠体は、長方形の箱型に形成されている。

実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６による回転電機について説明する。図１２は、この発明の実施の形態６による回転電機の構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図１２に於いて、回転子２及び固定子４を収納する枠体１は、長方形の箱型に形成されている。第１の冷却流体ダクト１ｃは、枠体１の上部に配置され、枠体１の上部で固定子の軸方向の両端部間に亘って連続しており、その内部空間７０３は枠体１の内部空間７に連通している。第２の冷却流体ダクト１ｄは、枠体１の下部に配置され、枠体１の下部で固定子の軸方向の両端部間に亘って連続しており、その内部空間７０４は枠体１の内部空間７に連通している。

前述の第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第１の冷却流体ダクト１ｃの内面部に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。

第３の冷却装置１０ｂ１は、第２の冷却流体ダクト１ｄ内に配置されており、第２の冷却ダクト１ｄの水平方向幅に等しい幅寸法を備えている。この第３の冷却装置１０ｂ１は、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第４の冷却装置１０ｂ２は、第２の冷却流体ダクト１ｄ内に配置されており、第２の冷却流体ダクト１ｄの水平方向幅に等しい幅寸法を備えている。この第４の冷却装置１０ｂ１は、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の傾斜方向は逆となっている。又、第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２は、軸線Ｘの延びる方向に屈曲し、相互に分離されている。

第３及び第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２は、枠体内部空間７から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を枠体内部空間７へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。更に、第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第２の冷却流体ダクト１ｄの冷却装置の近傍の内部空間７０４である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第２の冷却流体ダクト１ｄの内面部若しくは固定子４を設置している床面に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態６による回転電機に於いて、第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２により冷却された低温の冷却流体は、回転子２及び固定子４の軸方向両端部から冷却ファン（図示せず）により圧送されて空隙６内に流入する。空隙６内に圧送された冷却流体は、複数の固定子ダクトを流通し、矢印に示すように第１及び第２の冷却流体ダクト１ｃ、１ｄの内部空間７０３、７０４からほぼ垂直方向に各冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２の第１の端面部１０１へ流入し、各冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２の冷却管により冷却され、各冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２の第２の端面部１０２から、夫々第１及び第２の冷却流体ダクト１ｃ、１ｄの内部空間７０３、７０４を介して枠体１の内部空間７へ至る。

第１及び第２の冷却流体ダクト１ｃ、１ｄの内部空間７０３、７０４へ流出した低温の冷却流体は、再び冷却ファンにより回転子２の軸方向両端部から空隙６へ圧送される。このようにして枠体１の内部を循環する冷却流体により、回転子２、固定子４、及び固定子巻線５は冷却される。

尚、冷却流体の循環の方向は図１２に示す矢印の方向とは逆方向であっても良い。この場合、第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２に於ける第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は、図１２に示す配置に対して逆の配置となり、且つ冷却ファンが冷却流体を圧送する方向は前述とは逆となる。

図１３は、この発明の実施の形態６による回転電機を、冷却装置を図１の（ａ）に示すように配置した従来の回転電機と対比して示す構成図であり、（ａ）は従来の回転電機、（ｂ）はこの発明の実施の形態６による回転電機を示す。図１３の（ａ）に示す従来の回転電機に比して、図１１の（ｂ）に示すこの発明の実施の形態６による回転電機は、冷却装置を前述のように構成しているので、冷却装置の大きさを破線で示す従来の場合よりも小さくすることができ、その結果、第１及び第２の冷却流体ダクト１ｃ、１ｄの外形寸法を大きくすることなく熱交換性能の高い冷却装置を備えた回転電機を得ることができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態６による回転電機は、下記の特徴を備えている。
（１）枠体の上部で固定子の軸方向の両端部間に亘って連続する第１の冷却流体ダクトと、前記枠体の下部で前記固定子の軸方向の両端部間に亘って連続する第２の冷却流体ダクトとを備えている。
（２）前記第１の冷却流体ダクトの内部空間に前記固定子の軸線の延びる方向に屈曲して並置された第１及び第２の冷却装置と、前記第２の冷却流体ダクトの内部空間に前記固定子の軸線の延びる方向に屈曲して並置された第３及び第４の冷却装置とを備えている。これ等の冷却装置は、固定子の軸方向端部側が固定子から最も離れる位置となるように傾斜して配置されている。
（３）第１及び第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記枠体の内面部に対向するように配置されている。
（４）前記第３及び第４の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記枠体の内面部又は前記固定子を設置している床面側に対向するように配置されている。
（５）前記第１及び第２の冷却装置は、前記軸線の延びる方向に相互に分離されており、且つ第３及び第４の冷却装置は、前記軸線の延びる方向に相互に分離されている。
（６）第１乃至第４の冷却装置は、夫々、図１により説明したこの発明による回転電機の冷却装置の基本的構成を備えている。
（７）枠体は、長方形の箱型に形成されている。

実施の形態７．
次に、この発明の実施の形態７による回転電機について説明する。図１４は、この発明の実施の形態７による回転電機の構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図１４に於いて、回転子２及び固定子４を収納する枠体１は、長方形の箱型に形成されている。第１の冷却流体ダクト１ａは、枠体１の上部で且つ前記固定子４の軸方向の一端部側に配置されている。第２の冷却流体ダクト１ｂは、枠体１の上部で且つ前記固定子４の軸方向の他端部側に配置され、第１の冷却流体ダクト１ａに対して独立した構成となっている。第１及び第２の冷却流体ダクト１ａ、１ｂの内部空間７０１、７０２は、夫々枠体１の内部空間７に連通している。

第３の冷却流体ダクト１ｃは、枠体１の下部で且つ前記固定子４の軸方向の一端部側に配置されている。第４の冷却流体ダクト１ｄは、枠体１の下部で且つ前記固定子４の軸方向の他端部側に配置され、第３の冷却流体ダクト１ｃに対して独立した構成となっている。第３及び第４の冷却流体ダクト１ｃ、１ｄの内部空間７０３、７０４は、夫々枠体１の内部空間７に連通している。

第１の冷却装置１０ａ１は、第１の冷却流体ダクト１ａ内に配置されており、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第２の冷却装置１０ａ２は、第２の冷却流体ダクト１ｂ内に配置されており、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第１及び第２の冷却装置１０ａ１、１０ａ２の傾斜方向は逆となっている。

第１の冷却装置１０ａ１は、第１の冷却流体ダクト１ａの内部７０１から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第１の冷却流体ダクト１ａの内部７０１へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第１の冷却装置１０ａ１の第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。第１の冷却装置１０ａ１の端縁が第１の冷却流体ダクト１ａの内面部に接している。更に、第１の冷却装置１０ａ１の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第１の冷却流体ダクト１ａの冷却装置の近傍の内部空間７０１である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第１の冷却装置１０ａ１の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第１の冷却流体ダクト１ａの内面部に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。

第２の冷却装置１０ａ２は、第２の冷却流体ダクト１ｂの内部７０２から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第２の冷却流体ダクト１ｂの内部７０２へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第２の冷却装置１０ｂの第２の端面部１０２は、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。第２の冷却装置１０ａ２の端縁が第２の冷却流体ダクト１ｂの内面部に接している。更に、第２の冷却装置１０ａ２の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第２の冷却流体ダクト１ｂの冷却装置の近傍の内部空間７０２である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第２の冷却装置１０ａ２の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第２の冷却流体ダクト１ｂの内面部に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。

第３の冷却装置１０ｂ１は、第３の冷却流体ダクト１ｃ内に配置されており、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第４の冷却装置１０ｂ２は、第４の冷却流体ダクト１ｄ内に配置されており、固定子４の軸線Ｘに対して傾斜して配置されている。第３及び第４の冷却装置１０ｂ１、１０ｂ２の傾斜方向は逆となっている。

第３の冷却装置１０ｂ１は、第３の冷却流体ダクト１ｃの内部７０３から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第３の冷却流体ダクト１ｃの内部７０３へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第３の冷却装置１０ｂ１の第２の端面部１０２は、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。第３の冷却装置１０ａ３の端縁が第３の冷却流体ダクト１ｃの内面部に接している。更に、第３の冷却装置１０ｂ１の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第３の冷却流体ダクト１ｃの冷却装置の近傍の内部空間７０３である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第３の冷却装置１０ｂ１の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第３の冷却流体ダクト１ｃの内面部に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。

第４の冷却装置１０ｂ２は、第４の冷却流体ダクト１ｄの内部７０４から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第４の冷却流体ダクト１ｄの内部７０４へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第４の冷却装置１０ｂ２の第２の端面部１０２は、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。第４の冷却装置１０ｂ２の端縁が第４の冷却流体ダクト１ｄの内面部に接している。更に、第４の冷却装置１０ｂ２の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第４の冷却流体ダクト１ｄの冷却装置の近傍の内部空間７０４である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第４の冷却装置１０ａ２の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第４の冷却流体ダクト１ｄの内面部に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向している。

第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２は、第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とに沿って延びる複数の冷却管（図１の冷却管１０７に相当する）を備えているが、それらの構成は、前述の図１及び図１８に示す構成と同様である。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態７による回転電機に於いて、第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２により冷却された低温の冷却流体は、第１乃至第４の冷却流体ダクト１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから枠体１の内部空間７へ流入し、更に固定子４の固定子ダクト（図示せず）を介して空隙６に至る。そして回転子２及び固定子４の軸方向両端部から冷却ファン（図示せず）により吸引されて枠体１の内部空間７から第１乃至第４の冷却流体ダクト１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２の内部空間７０１、７０２、７０３、７０４に流入し、各冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２の第１の端面部１０１から各冷却装置の内部へ流入して前述の冷却管により冷却される。このようにして循環する冷却流体により、回転子２、固定子４、及び固定子巻線５は冷却される。

尚、冷却流体の循環の方向は図１４示す矢印の方向とは逆方向であっても良い。この場合、第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２に於ける第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は、図１４に示す配置に対して逆の配置となり、且つ冷却ファンが冷却流体を圧送する方向は前述とは逆となる。

図１５は、この発明の実施の形態７による回転電機を、図１の（ａ）に示すように冷却装置を配置した従来の回転電機と対比して示す構成図であり、（ａ）は従来の回転電機、（ｂ）はこの発明の実施の形態７による回転電機を示す。図１５の（ａ）に示す従来の回転電機に比して、図１５の（ｂ）に示すこの発明の実施の形態７による回転電機は、冷却装置を前述のように構成しているので、冷却装置の大きさを破線で示す従来の場合よりも小さくすることができ、その結果、冷却流体ダクト１ａ、１ｂの外形寸法を大きくすることなく熱交換性能の高い冷却装置を備えた回転電機を得ることができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態７による回転電機は、下記の特徴を備えている。
（１）枠体の上部で且つ固定子の軸方向の一端部側に配置された第１の冷却流体ダクトと、前記枠体の上部で且つ前記固定子の軸方向の他端部側に配置され、前記第１の冷却流体ダクトに対して独立した第２の冷却流体ダクトと、枠体の下部で且つ固定子の軸方向の一端部側に配置された第３の冷却流体ダクトと、前記枠体の下部で且つ前記固定子の軸方向の他端部側に配置され、前記第３の冷却流体ダクトに対して独立した第４の冷却流体ダクトとを備えている。
（２）前記第１の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第１の冷却装置と、前記第２の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第２の冷却装置と、前記第３の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第３の冷却装置と、前記第４の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第４の冷却装置とを備え、これ等の冷却装置は、固定子の軸方向端部側が固定子に最も近い位置となるように傾斜して配置されている。
（３）前記第１及び第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている。
（４）前記第３及び第４の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記枠体の内面部又は前記固定子を設置している床面部側に対向するように配置されている。
（５）第１乃至第４の冷却装置は、夫々、図１により説明したこの発明による回転電機の冷却装置の基本的構成を備えている。
（６）枠体は、長方形の箱型に形成されている。

実施の形態８．
次に、この発明の実施の形態８による回転電機について説明する。図１６は、この発明の実施の形態８による回転電機の構成図で、（ａ）は縦断面で示す構成図、（ｂ）は横断面で示す構成図である。図１６に於いて、回転子２及び固定子４を収納する枠体１は、長方形の箱型に形成されている。第１の冷却流体ダクト１ａは、枠体１の上部で且つ前記固定子４の軸方向の一端部側に配置されている。第２の冷却流体ダクト１ｂは、枠体１の上部で且つ前記固定子４の軸方向の他端部側に配置され、第１の冷却流体ダクト１ａに対して独立した構成となっている。第１及び第２の冷却流体ダクト１ａ、１ｂの内部空間７０１、７０２は、夫々枠体１の内部空間７に連通している。

前述の第１の冷却装置１０ａ１の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第１の冷却流体ダクト１ａの内面部に対向している。

第２の冷却装置１０ａ２は、第２の冷却流体ダクト１ｂの内部７０２から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第２の冷却流体ダクト１ｂの内部７０２へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第２の冷却装置１０ｂの第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。第２の冷却装置１０ａ２の端縁が第２の冷却流体ダクト１ｂの内面部に接している。更に、第２の冷却装置１０ａ２の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第２の冷却流体ダクト１ｂの冷却装置の近傍の内部空間７０２である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第２の冷却装置１０ａ２の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第２の冷却流体ダクト１ｂの内面部に対向している。

第３の冷却装置１０ｂ１は、第３の冷却流体ダクト１ｃの内部７０３から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第３の冷却流体ダクト１ｃの内部７０３へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第３の冷却装置１０ｂ１の第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。第３の冷却装置１０ａ３の端縁が第３の冷却流体ダクト１ｃの内面部に接している。更に、第３の冷却装置１０ｂ１の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第３の冷却流体ダクト１ｃの冷却装置の近傍の内部空間７０３である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第３の冷却装置１０ｂ１の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第３の冷却流体ダクト１ｃの内面部に対向している。

第４の冷却装置１０ｂ２は、第４の冷却流体ダクト１ｄの内部７０４から冷却流体が流入する第１の端面部１０１と、冷却した冷却流体を第４の冷却流体ダクト１ｄの内部７０４へ流出させる第２の端面部１０２とを備えている。第１の端面部１０１と第２の端面部１０２とは平行に配置されている。第１の端面部１０１は、冷却流体の流入する方向１１に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流入する方向１１と直交する第１の直交面（図１のＳ１）に対して傾斜して配置されている。又、第４の冷却装置１０ｂ２の第２の端面部１０２は、冷却流体の流出する方向１２に対して傾斜して配置されている。換言すれば、冷却流体が流出する方向１２と直交する第２の直交面（図１のＳ２）に対して傾斜して配置されている。第４の冷却装置１０ｂ２の端縁が第４の冷却流体ダクト１ｄの内面部に接している。更に、第４の冷却装置１０ｂ２の第１及び第２の端面部１０１、１０２は、第４の冷却流体ダクト１ｄの冷却装置の近傍の内部空間７０４である流路の最小幅の方向ＤＷに対して、傾斜して配置されている。

前述の第４の冷却装置１０ａ２の第１の端面部１０１は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って固定子４の外周面側に対向し、第２の端面部１０２は、固定子４の軸線Ｘの延びる方向に沿って第４の冷却流体ダクト１ｄの内面部に対向している。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態８による回転電機に於いて、第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２により冷却された低温の冷却流体は、第１乃至第４の冷却流体ダクト１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから枠体１の内部空間７へ流入し、更に固定子４の固定子ダクト（図示せず）を介して空隙６に至る。そして回転子２及び固定子４の軸方向両端部から冷却ファン（図示せず）により吸引されて枠体１の内部空間７から第１乃至第４の冷却流体ダクト１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２の内部空間７０１、７０２、７０３、７０４に流入し、各冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２の第１の端面部１０１から各冷却装置の内部へ流入して前述の冷却管により冷却される。このようにして循環する冷却流体により、回転子２、固定子４、及び固定子巻線５は冷却される。

尚、冷却流体の循環の方向は図１６示す矢印の方向とは逆方向であっても良い。この場合、第１乃至第４の冷却装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２に於ける第１の端面部１０１と第２の端面部１０２は、図１６に示す配置に対して逆の配置となり、且つ冷却ファンが冷却流体を圧送する方向は前述とは逆となる。

図１７は、この発明の実施の形態８による回転電機を図１の（ａ）に示すように、冷却装置を配置した従来の回転電機と対比して示す構成図であり、（ａ）は従来の回転電機、（ｂ）はこの発明の実施の形態８による回転電機を示す。図１７の（ａ）に示す従来の回転電機に比して、図１７の（ｂ）に示すこの発明の実施の形態８による回転電機は、冷却装置を前述のように構成しているので、冷却装置の大きさを破線で示す従来の場合よりも小さくすることができ、その結果、冷却流体ダクト１ａ、１ｂの外形寸法を大きくすることなく熱交換性能の高い冷却装置を備えた回転電機を得ることができる。

以上述べたように、この発明の実施の形態８による回転電機は、下記の特徴を備えている。
（１）枠体の上部で且つ固定子の軸方向の一端部側に配置された第１の冷却流体ダクトと、前記枠体の上部で且つ前記固定子の軸方向の他端部側に配置され、前記第１の冷却流体ダクトに対して独立した第２の冷却流体ダクトと、枠体の下部で且つ固定子の軸方向の一端部側に配置された第３の冷却流体ダクトと、前記枠体の下部で且つ前記固定子の軸方向の他端部側に配置され、前記第３の冷却流体ダクトに対して独立した第４の冷却流体ダクトとを備えている。
（２）前記第１の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第１の冷却装置と、前記第２の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第２の冷却装置と、前記第３の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第３の冷却装置と、前記第４の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第４の冷却装置とを備え、これ等の冷却装置は、固定子の軸方向端部側が固定子に最も離れた位置となるように傾斜して配置されている。
（３）前記第１及び第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている。
（４）前記第３及び第４の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記枠体の内面部又は前記固定子を設置している床面部側に対向するように配置されている。
（５）第１乃至第４の冷却装置は、夫々、図１により説明したこの発明による回転電機の冷却装置の基本的構成を備えている。
（６）枠体は、長方形の箱型に形成されている。

尚、以上述べた各実施の形態に於いて、枠体内に封入される冷却流体は、水素ガスであり得るが、これに限定されるものではなく他の冷却流体であっても良い。又、枠体は、前述のような円筒形や箱形に限られるものではなくその他の形状であってもよい。

又、この発明は、その発明の範囲内に於いて、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

この発明による回転電機は、電動機や発電機等の回転電機の分野、とりわけ床面等に設置される大型の回転電機の分野に利用することができる。

１枠体、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ冷却流体ダクト、２回転子、４固定子、５固定子巻線、６空隙、７枠体内部空間、７０１、７０２、７０３、７０４冷却流体ダクト内部空間、８固定子ダクト、９１、９２冷却ファン、１０ａ、１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ、１０ｂ１、１０ｂ２冷却装置、１０１第１の端面部、１０２第２の端面部、１０３、１０４ヘッダー、１０５流入管、１０６流出管、１０７冷却管

Claims

回動自在に支持された回転子と、
前記回転子の外周面に対して空隙を介して対向する内周面を備えた固定子と、
前記回転子と固定子とを内部に収納すると共に、前記内部に前記回転子と固定子を冷却する冷却流体を封入した枠体と、
前記枠体の外部に設けられ、前記枠体の内部に連通する冷却流体ダクトと、
前記冷却流体ダクトに配置され、前記冷却流体を冷却する冷却装置と、
を備えた回転電機であって、
前記冷却装置は、前記冷却流体が流入する第１の端面部と、前記第１の端面部に対向する位置に設けられ、冷却した前記冷却流体を流出させる第２の端面部とを備え、
下記（１）と（２）のうちの少なくとも一方を備えていることを特徴とする回転電機。
（１）前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうちの少なくとも一方は、前記冷却装置の近傍に於ける前記冷却流体ダクトの最小幅の方向に対して、傾斜して配置されている。
（２）前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうちの少なくとも一方は、前記冷却流体が流入する方向と前記冷却流体が流出する方向とのうちの少なくとも一方に対して、傾斜して配置されている。
前記冷却流体ダクトは、
前記枠体の上部で且つ前記固定子の軸方向の一端部側に配置された第１の冷却流体ダクトと、
前記枠体の上部で且つ前記固定子の軸方向の他端部側に配置され、前記第１の冷却流体ダクトに対して独立した第２の冷却流体ダクトと、
により構成され、
前記冷却装置は、
前記第１の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第１の冷却装置と、
前記第２の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第２の冷却装置と、
により構成され、
前記第１及び第２の冷却装置は、夫々前記第１の端面部と前記第２の端面部とを備え、
前記第１の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記固定子の軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記固定子の軸線の延びる方向に沿って前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記固定子の軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記固定子の軸線の延びる方向に沿って前記第２の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記第１の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第２の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第２の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
前記第１の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第２の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第２の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
前記冷却流体ダクトは、
前記枠体の上部で前記固定子の軸方向の両端部間に亘って連続する冷却流体ダクトにより構成され、
前記冷却装置は、
前記固定子の軸線の延びる方向に屈曲して並置された第１及び第２の冷却装置により構成され、
前記第１及び第２の冷却装置は、夫々前記第１の端面部と前記第２の端面部とを備え、
前記第１及び第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記第１の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第２の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第２の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
前記第１の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第２の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第２の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
前記第１及び第２の冷却装置は、前記軸線の延びる方向に分離して配置されている、
ことを特徴とする請求項５乃至７のうちの何れか一項に記載の回転電機。
前記冷却流体ダクトは、
前記枠体の上部で前記固定子の軸方向の両端部間に亘って連続する第１の冷却流体ダクトと、
前記枠体の下部で前記固定子の軸方向の両端部間に亘って連続する第２の冷却流体ダクトと、
により構成され、
前記冷却装置は、
前記第１の冷却流体ダクトの内部空間に前記固定子の軸線の延びる方向に屈曲して並置された第１及び第２の冷却装置と、
前記第２の冷却流体ダクトの内部空間に前記固定子の軸線の延びる方向に屈曲して並置された第３及び第４の冷却装置と、
により構成され、
前記第１乃至第４の冷却装置は、夫々前記第１の端面部と前記第２の端面部とを備え、
前記第１及び第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記枠体の内面部に対向するように配置され、
前記第３及び第４の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記軸線の延びる方向に沿って前記枠体の内面部又は前記固定子を設置している床面側に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記第１及び第２の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第３及び第４の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第２の冷却流体ダクトの内面部又は前記固定子を設置している床面側に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項９に記載の回転電機。
前記第１及び第２の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第３及び第４の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第２の冷却流体ダクトの内面部又は前記固定子を設置している床面側に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項９に記載の回転電機。
前記冷却流体ダクトは、
前記枠体の上部で且つ前記固定子の軸方向の一端部側に配置された第１の冷却流体ダクトと、
前記枠体の上部で且つ前記固定子の軸方向の他端部側に配置された第２の冷却流体ダクトと、
前記枠体の下部で且つ前記固定子の軸方向の一端部側に配置された第３の冷却流体ダクトと、
前記枠体の下部で且つ前記固定子の軸方向の他端部側に配置された第４の冷却流体ダクトと、
により構成され、
前記第１乃至第４の冷却流体ダクトは、相互に独立しており、
前記冷却装置は、
前記第１の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第１の冷却装置と、
前記第２の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第２の冷却装置と、
前記第３の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第３の冷却装置と、
前記第４の冷却流体ダクトの内部空間に配置された第４の冷却装置と、
により構成され、
前記第１乃至第４の冷却装置は、夫々前記第１の端面部と前記第２の端面部とを備え、
前記第１及び第２の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記固定子の軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記固定子の軸線の延びる方向に沿って前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第３及び第４の冷却装置の前記第１の端面部と前記第２の端面部とのうち、一方は前記固定子の軸線の延びる方向に沿って前記固定子の外周面側に対向し、他方は前記固定子の軸線の延びる方向に沿って前記枠体の内面部又は前記固定子を設置している床面部側に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記第１の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第２の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第２の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第３の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第３の冷却流体ダクトの内面部又は前記固定子を設置している床面側に対向するように配置され、
前記第４の冷却装置は、前記第２の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第１の端面部が前記第２の冷却流体ダクトの内面部又は前記固定子を設置している床面側に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載の回転電機。
前記第１の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第１の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第２の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第２の冷却流体ダクトの内面部に対向するように配置され、
前記第３の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第３の冷却流体ダクトの内面部又は前記固定子を設置している床面側に対向するように配置され、
前記第４の冷却装置は、前記第１の端面部が前記固定子の外周面側に対向し、前記第２の端面部が前記第４の冷却流体ダクトの内面部又は前記固定子を設置している床面側に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載の回転電機。
前記冷却装置は、前記冷却流体を冷却する冷却媒体を流通させる複数の冷却管を備え、
前記複数の冷却管は、前記第１の端面部と前記第２の端面部に沿って延びるように配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のうちの何れか一項に記載の回転電機。
前記回転子は、前記回転子の軸方向両端部に夫々対向した一対の冷却ファンを備え、
前記固定子は、前記固定子の径方向に延びて前記空隙と前記枠体の内部空間とを連通させる複数の固定子ダクトを備え、
前記冷却流体は、前記夫々の冷却ファンにより圧送されて前記枠体の内部と、前記空隙と、前記固定子ダクトと、前記冷却流体ダクトとを循環する、
ことを特徴とする請求項１乃至１５のうちの何れか一項に記載の回転電機。
前記冷却流体ダクトの内面部は、前記固定子の軸心の延びる方向に湾曲した形状を備えている、
ことを特徴とする請求項１乃至４、請求項１２乃至１６のうちの何れか一項に記載の回転電機。
前記冷却流体ダクトは、前記内面部と同一形状の外面部を備えている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の回転電機。
前記冷却流体ダクトの内面部は、
垂直に延びて相対向する一対の平面状の内側面部と、
前記一対の内側面部の上端に連結され、水平方向に延びる平面状の内上面部と、
を備えている、
ことを特徴とする請求項１乃至１１、請求項１５、１６のうちの何れか一項に記載の回転電機。
前記冷却流体ダクトは、前記内面部と同一形状の外面部を備えている、
ことを特徴とする請求項１９に記載の回転電機。