JP6013306B2 - Fully closed rotating electric machine - Google Patents
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Description
この発明は、内部ファンを備えた全閉形回転電機に関する。 The present invention relates to a fully enclosed rotating electrical machine including an internal fan.
電動機等の回転電機で、フレームを密閉構造として、フレーム内に設けた内部ファンによってフレーム内の空気を循環させてフレーム内を冷却する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A technique is known in which a frame is hermetically sealed in a rotating electric machine such as an electric motor, and air in the frame is circulated by an internal fan provided in the frame to cool the inside of the frame (for example, see Patent Document 1).
従来の内部ファンを備えた全閉形回転電機では、フレーム内の温度が不均一であった。特に、回転軸が高温になることにより軸受の内輪側が高温になり、外部ファンの影響で軸受の外輪側が比較的低温になるので、軸受の内輪と外輪の温度差が大きくなり、軸受に悪影響が出ることがあった。 In a fully-enclosed rotary electric machine equipped with a conventional internal fan, the temperature in the frame is not uniform. In particular, when the rotating shaft becomes hot, the inner ring side of the bearing becomes hot, and the outer ring side of the bearing becomes relatively cold due to the influence of the external fan. I was out.
本発明はかかる従来技術の課題に対処するためになされたものであって、内部ファンを備えた全閉形回転電機において、フレーム内の温度の不均一を緩和することを目的とする。 The present invention has been made in order to address the problems of the prior art, and an object of the present invention is to alleviate temperature non-uniformity in a frame in a fully-closed rotating electrical machine having an internal fan.
上記目的を達成するために、本発明に係る全閉形回転電機は、回転軸と、前記回転軸に固定された回転子と、前記回転子を軸方向にはさんだ両側の位置で前記回転軸を回転可能に支持する第1および第2の軸受と、前記回転子の半径方向外側を取り囲んで配置された固定子と、前記回転子と前記固定子とを密閉して覆い、前記回転軸が貫通する筒状のフレームと、前記フレーム内で前記回転軸に固定された内部ファンと、を有する全閉形回転電機であって、前記フレームは、その軸方向の第1の端部を密封して前記第1の軸受を支持する第1のブラケットを含み、前記内部ファンは、前記第1のブラケットと前記第1のブラケットに近い側の前記回転子の軸方向の第1の端部との間に配置されて前記回転子の軸方向の前記第1の端部から軸方向外側でかつ半径方向外側に向けて空気を導く複数の放射通路部と、前記放射通路部の前記第1のブラケットに近い側に隣接して前記第1のブラケットに向かって軸方向に突出する少なくとも一つの羽根部であって、前記第1の軸受の周囲の空気をかき乱し混合して前記第1の軸受の内外の温度の均一化を図る羽根部と、を有し、前記羽根部は、周方向に互いに間隔をあけて配置されて半径方向に延びる板状の複数の羽根部を含み、前記回転軸は前記第1のブラケットを貫通していて、前記第1のブラケットの外側で前記回転軸に固定された外部ファンと、前記外部ファンを覆い吸気口を備えた導風部と、をさらに有し、前記吸気口を通って前記導風部内に導入された外気が前記第1のブラケットの外側を通り、その後、前記フレームの半径方向外側に設けられた冷却フィンに沿って軸方向に向かうように構成されていること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, a fully-closed rotating electrical machine according to the present invention includes a rotary shaft, a rotor fixed to the rotary shaft, and the rotary shaft at positions on both sides of the rotor in the axial direction. First and second bearings that are rotatably supported, a stator disposed so as to surround a radially outer side of the rotor, and the rotor and the stator are hermetically covered, and the rotating shaft penetrates A fully-enclosed rotary electric machine having a cylindrical frame that is fixed to the rotary shaft within the frame, wherein the frame seals the first end in the axial direction and A first bracket supporting a first bearing, wherein the internal fan is between the first bracket and a first end in the axial direction of the rotor on the side close to the first bracket. Arranged axially from the first end in the axial direction of the rotor A plurality of radiation passage portions for guiding air outward and radially outward, and at least projecting in an axial direction toward the first bracket adjacent to a side of the radiation passage portion close to the first bracket A blade portion that disturbs and mixes the air around the first bearing to equalize the temperature inside and outside the first bearing, and the blade portion A plurality of blade-like blade portions that are spaced apart from each other in the direction and extend in the radial direction, wherein the rotation shaft passes through the first bracket, and the rotation shaft is located outside the first bracket. An external fan that is fixed to the external fan, and an air guide portion that covers the external fan and includes an air inlet, and the outside air that is introduced into the air guide portion through the air inlet is formed in the first bracket. Pass outside, then the radius of the frame Be configured so as to be directed axially along the cooling fins provided on the direction outward, characterized by.
本発明によれば、内部ファンを備えた全閉形回転電機において、フレーム内の温度の不均一を緩和することができる。 According to the present invention, in a fully-closed rotating electrical machine including an internal fan, temperature unevenness in the frame can be alleviated.
以下、図面を参照しながら本発明に係る全閉形回転電機の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a fully-closed rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る全閉形回転電機の一実施形態の正面図であって、上半部および軸方向両端部付近を断面で示す図である。図2は、図1の全閉形回転電機の一実施形態の内部ファンを取り出して示す正面図であって、上半部を断面で示す図である。図3は図2のIII矢視方向部分側面図である。 FIG. 1 is a front view of an embodiment of a fully-closed rotating electrical machine according to the present invention, and shows a cross section of the upper half and the vicinity of both ends in the axial direction. FIG. 2 is a front view showing an internal fan extracted from the embodiment of the fully-closed rotating electrical machine of FIG. 1 and showing the upper half in section. FIG. 3 is a partial side view in the direction of arrow III in FIG.
本実施形態の全閉形回転電機は、水平方向に延びる回転軸10と、回転軸10に固定された回転子11とを有する。回転軸10は第1の軸受12と第2の軸受13とによって回転可能に支持されていて、回転子11は第1の軸受12と第2の軸受13とによってはさまれている。
The fully-closed rotating electrical machine of the present embodiment includes a rotating
回転子11の半径方向外側に、固定子14が配置され、回転子11と固定子14との間には半径方向のギャップ15が形成されている。回転子11と固定子14を覆うように筒状のフレーム16が配置され、固定子14はフレーム16に固定されている。フレーム16は第1のブラケット17と第2のブラケット18を含み、フレーム16の軸方向の第1の端部は第1のブラケット17で閉じられていて、フレーム16の軸方向の第2の端部は第2のブラケット18で閉じられている。
A
第1の軸受12は第1のブラケット17によって支持され、第2の軸受13は第2のブラケット18によって支持されている。回転軸10は第1のブラケット17と第2のブラケット18を貫通して延びていて、第2のブラケット18を貫通した先端は負荷側先端30となっている。
The first bearing 12 is supported by a
第1の軸受12および第2の軸受13は、図示の例では転がり軸受であって、たとえば第1の軸受12は、内輪12aと、外輪12bと、内輪12aと外輪12bとにはさまれて転がる複数の金属製ボール12cとを備えている。
The first bearing 12 and the second bearing 13 are rolling bearings in the illustrated example. For example, the first bearing 12 is sandwiched between the
フレーム16内で、第1の軸受12と回転子11との間の位置で回転軸10に内部ファン19が取り付けられている。内部ファン19には、回転子11の軸方向端部から第1のブラケット17に向かいながら次第に半径方向外側に向く複数の放射通路部20が形成されている。放射通路部20は周方向に複数が配列されていて、回転軸10の回転により、放射通路部20内の空気に働く遠心力により、回転子11の内部またはその周辺を流れた空気が第1のブラケット17の外周方向に向けて空気の流れが形成される。
In the
放射通路部20の第1のブラケット17寄りの位置の外周近くに複数の板状の羽根部21が設けられている。各羽根部21は第1のブラケット17に向かって軸方向に突出するとともに径方向に延びていて、互いに周方向に間隔をあけて配置されている。
A plurality of plate-
フレーム16の軸方向に延びる筒状部の外表面上には軸方向に延びる複数の冷却フィン22が形成されている。
A plurality of
回転軸10の第1のブラケット17の外側に外部ファン23が取り付けられている。外部ファン23の外側および第1のブラケット17の外側を覆うように導風部24が取り付けられている。導風部24には吸気口25が形成されている。回転軸10の回転により外部ファン23が回転し、吸気口25を通して外気が導風部24内に取り込まれ、フレーム16の筒状部の外表面上の冷却フィン22に沿って送り出される。
An
回転軸10の回転によって内部ファン19が回転する。これにより、複数の放射通路部20内の空気に働く遠心力により、回転子11の内部またはその周辺を流れた空気が第1のブラケット17の外周方向に向けて空気の流れが形成される。これにより、フレーム16内の内気が循環する。フレーム16内の内気は、フレーム16の外壁に形成された冷却フィン22などで外気と熱交換して冷却される。
The
ここで、第1の軸受12の内輪12aは回転軸10から熱が伝わることにより比較的高温になる。一方、外部ファン23によって第1のブラケット17の外側が冷却されることにより、外輪12bは、内輪12aよりも低温になる。しかし、内部ファン19の羽根部21が設けられていることにより、第1の軸受12の周囲の空気がかき乱されて混合するので、第1の軸受12の温度の不均一が緩和される。
Here, the
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、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。この新規な実施形態は、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。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…回転軸
11…回転子
12…第1の軸受
12a…内輪
12b…外輪
12c…金属製ボール
13…第2の軸受
14…固定子
15…ギャップ
16…フレーム
17…第1のブラケット
18…第2のブラケット
19…内部ファン
20…放射通路部
21…羽根部
22…冷却フィン
23…外部ファン
24…導風部
25…吸気口
30…負荷側先端
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記回転軸に固定された回転子と、
前記回転子を軸方向にはさんだ両側の位置で前記回転軸を回転可能に支持する第1および第2の軸受と、
前記回転子の半径方向外側を取り囲んで配置された固定子と、
前記回転子と前記固定子とを密閉して覆い、前記回転軸が貫通する筒状のフレームと、
前記フレーム内で前記回転軸に固定された内部ファンと、
を有する全閉形回転電機であって、
前記フレームは、その軸方向の第1の端部を密封して前記第1の軸受を支持する第1のブラケットを含み、
前記内部ファンは、
前記第1のブラケットと前記第1のブラケットに近い側の前記回転子の軸方向の第1の端部との間に配置されて前記回転子の軸方向の前記第1の端部から軸方向外側でかつ半径方向外側に向けて空気を導く複数の放射通路部と、
前記放射通路部の前記第1のブラケットに近い側に隣接して前記第1のブラケットに向かって軸方向に突出する少なくとも一つの羽根部であって、前記第1の軸受の周囲の空気をかき乱し混合して前記第1の軸受の内外の温度の均一化を図る羽根部と、
を有し、
前記羽根部は、周方向に互いに間隔をあけて配置されて半径方向に延びる板状の複数の羽根部を含み、
前記回転軸は前記第1のブラケットを貫通していて、
前記第1のブラケットの外側で前記回転軸に固定された外部ファンと、
前記外部ファンを覆い吸気口を備えた導風部と、
をさらに有し、
前記吸気口を通って前記導風部内に導入された外気が前記第1のブラケットの外側を通り、その後、前記フレームの半径方向外側に設けられた冷却フィンに沿って軸方向に向かうように構成されていること、
を特徴とする全閉形回転電機。 A rotation axis;
A rotor fixed to the rotating shaft;
First and second bearings rotatably supporting the rotating shaft at positions on both sides of the rotor in the axial direction;
A stator arranged to surround a radially outer side of the rotor;
A cylindrical frame that hermetically covers and covers the rotor and the stator;
An internal fan fixed to the rotating shaft in the frame;
A fully-enclosed rotary electric machine having
The frame includes a first bracket for sealing the first axial end thereof to support the first bearing;
The internal fan is
An axial direction from the first end portion in the axial direction of the rotor that is disposed between the first bracket and the first end portion in the axial direction of the rotor on the side close to the first bracket. A plurality of radiation passage portions for guiding air outward and radially outward;
At least one blade portion protruding in an axial direction toward the first bracket adjacent to a side of the radiation passage portion close to the first bracket, and disturbs air around the first bearing; A blade portion for mixing and achieving uniform temperature inside and outside of the first bearing ;
Have
The blade portion includes a plurality of plate-like blade portions that are arranged at intervals in the circumferential direction and extend in the radial direction,
The rotating shaft passes through the first bracket;
An external fan fixed to the rotating shaft outside the first bracket;
An air guide section that covers the external fan and has an air inlet;
Further comprising
The outside air introduced into the air guide through the air intake port passes through the outside of the first bracket, and then goes in the axial direction along cooling fins provided on the radially outer side of the frame. is being done,
A fully-enclosed rotating electrical machine.
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