JP6490046B2

JP6490046B2 - 全閉外扇形回転電機

Info

Publication number: JP6490046B2
Application number: JP2016255560A
Authority: JP
Inventors: 横山　大輔; 大輔横山
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2036-12-28
Also published as: JP2018107995A

Description

本発明は、全閉外扇形回転電機に関する。

全閉外扇形回転電機は、回転子、固定子を備えており、また、通常は冷却器も備えている。全閉外扇形回転電機においては、フレームと冷却器カバーとで閉空間を形成している。冷却器の冷却管は閉空間内を貫通しており、冷却管の外側は、閉空間の雰囲気である。通常は、空気などの冷却用気体がこの閉空間内を循環する。

回転子のロータシャフトの一端（反結合側）には、通常、外扇が設けられている。外扇により駆動された外気は、冷却器の軸方向に延びた冷却管のそれぞれの一方の開口から冷却管内に流入し、他方の開口から外部に流出する。

冷却管内を通過する外気は、冷却管の外側の冷却用気体を冷却する。冷却用気体は、回転子鉄心、固定子鉄心および固定子巻線等を冷却する。

実開昭６３−１０９５６０号公報特開２００８−１７２９６８号公報

冷却管内を流れる外気は、冷却管外の冷却用気体と熱交換し、冷却用気体を冷却する結果、流れるに従って、冷却用気体から交換熱を受け取り、温度が上昇する。この結果、冷却管内の外気の温度は、外扇が取り付けられた反結合側領域に比べて、結合側領域の方が高い状態となる。

一方、冷却管の外部の閉空間内の冷却用気体の冷却器内の流れは、通常、ガイド板等によりガイドされ、回転軸方向について、結合側の領域と反結合側の領域とにほぼ均等に流れる。

この結果、外気の温度の低い反結合側領域での交換熱量に比べて、外気の温度の高い結合側領域の交換熱量が低くなり、冷却器全体としての冷却効率が低下することとなる。

固定子の軸方向温度分布の均一化を図る方法としては、フレームの軸方向に沿って複数の排気孔を設けて、それぞれの開口面積を調節可能にする技術が知られている（特許文献１参照）。また、固定子の径方向外側に軸方向に沿って分割された流路を形成して、各流路の風量の調節を行う方法が知られている（特許文献２参照）。

しかしながら、これらの技術では、それぞれの風量を調節する必要があり、前記のような冷却器の構成に適用すると、複雑化するという問題があり、より簡素化された構成が望まれていた。

そこで、本発明は、より簡素化された構成により全閉外扇形回転電機の冷却効率を確保することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は、回転軸の周りを回転可能に支持され軸方向に延びたロータシャフトと、前記ロータシャフトの径方向外側に配された回転子鉄心とを有する回転子と、前記回転子鉄心の径方向外側に配された固定子鉄心と、前記固定子鉄心の径方向内側部分を貫通する固定子巻線とを有する固定子と、前記固定子および前記回転子鉄心を収納するフレームと、前記ロータシャフトの両端を回転可能に支持する反結合側軸受および結合側軸受と、前記反結合側軸受および結合側軸受のそれぞれを固定支持する反結合側軸受ブラケットおよび結合側軸受ブラケットと、前記ロータシャフトの軸方向に、前記回転子鉄心を挟んで前記反結合側軸受と結合側軸受とに挟まれた位置に取り付けられた２つの内扇と、前記ロータシャフトの前記反結合側軸受の軸方向の外側に取り付けられた外扇と、前記フレームの冷却器接続面の外側に配された冷却器と、を備えた全閉外扇形回転電機であって、前記冷却器は、互いに並列に配されて軸方向に延びて前記フレーム内の冷却用気体を冷却する外部からの冷却媒体を通過させる両端が開放された複数の冷却管と、前記冷却管のそれぞれの両端を支持する２つの端板と、前記フレーム、前記反結合側軸受ブラケット、前記結合側軸受ブラケットおよび前記２つの端板とともに閉空間を形成し、前記複数の冷却管を内蔵し、前記フレームとその内部空間と前記フレーム内の空間とは前記冷却器接続面に形成された冷却器入口開口および２つの冷却器出口開口で連通する冷却器カバーと、軸方向に互いに間隔をあけて配置され、前記冷却器カバー内の前記冷却器接続面と反対側の空間を除く空間を軸方向に３つの領域に分割する２枚のガイド板と、前記２枚のガイド板および前記冷却器カバーに囲まれた空間内に軸方向に垂直な方向に互いに隣接するように配された複数の斜行板と、を備え、前記複数の斜行板は、それぞれ軸方向に前記冷却器接続面との距離が単調に変化するような傾斜をもって配されて、前記傾斜は互いに隣接する斜行板どうしは互いに反対方向となるように配されており、前記複数の冷却管のそれぞれが貫通する貫通孔が形成されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、より簡素化された構成により全閉外扇形回転電機の冷却効率を確保することができる。

第１の実施形態に係る全閉外扇形回転電機の構成を示す図２のＩ−Ｉ矢視方向の立断面図である。第１の実施形態に係る全閉外扇形回転電機の冷却器内の構成を示す斜視図である。第１の実施形態に係る全閉外扇形回転電機の冷却器内のガイド板間の冷却用気体の流れを示す模式図である。第２の実施形態に係る全閉外扇形回転電機の冷却器内の構成を示す斜視図である。第３の実施形態に係る全閉外扇形回転電機の冷却器内の斜行板を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る全閉外扇形回転電機について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る全閉外扇形回転電機の構成を示す図２のＩ−Ｉ矢視方向の立断面図である。全閉外扇形回転電機１００は、回転子１０、固定子２０、フレーム４０、反結合側軸受３０ａ、結合側軸受３０ｂ、反結合側軸受ブラケット４５ａ、結合側軸受ブラケット４５ｂ、および冷却器６０を有する。

回転子１０は、回転軸方向（以下、軸方向という。）に水平に延びたロータシャフト１１、およびロータシャフト１１の径方向外側に設けられた回転子鉄心１２を有する。

ロータシャフト１１の軸方向の一方の端部は、結合対象、すなわち、当該全閉外扇形回転電機１００が電動機ならば駆動対象負荷、当該全閉外扇形回転電機１００が発電機ならば原動機と結合する結合部１１ａが形成されている。以下、軸方向に、結合部１１aの方向を結合側、これと反対の方向を反結合側と言うこととする。

ロータシャフト１１は、反結合側軸受３０ａおよび結合側軸受３０ｂにより回転可能に支持されている。ロータシャフト１１には、軸方向に回転子鉄心１２を挟んで、反結合側軸受３０ａの内側に内扇５１ａが、結合側軸受３０ｂの内側に内扇５１ｂが、それぞれ取り付けられている。また、ロータシャフト１１の反結合側軸受３０ａの軸方向の外側には、当該全閉外扇形回転電機１００を自ら冷却するために、外扇５５が設けられている。また、外扇５５を覆うように外扇カバー５６が取り付けられている。外扇カバー５６には、外気の取入のための外気流入口５６aが形成されている。

固定子２０は、回転子鉄心１２の径方向外側にギャップ１８を介して設けられた円筒状の固定子鉄心２１、および固定子鉄心２１の径方向内側表面近傍を周方向に互いに間隔をもって軸方向に延びた複数のスロット（図示せず）の中を貫通する固定子巻線２２を有する。

フレーム４０は、固定子２０および回転子鉄心１２を収納するように、これらの径方向を囲んでいる。フレーム４０の回転軸方向の両側には、反結合側軸受ブラケット４５ａおよび結合側軸受ブラケット４５ｂが設けられている。反結合側軸受ブラケット４５ａおよび結合側軸受ブラケット４５ｂは、それぞれ反結合側軸受３０ａおよび結合側軸受３０ｂを固定支持している。

フレーム４０は、全体として外形が直方体形状であり、その一方の面には、冷却器接続面４７が形成され、冷却器接続面４７の外側には、冷却器６０が設けられている。図１は、冷却器接続面４７がフレーム４０の上面に形成されている場合を示している。冷却器６０は、複数の冷却管６１、冷却器カバー６３、端板６２ａ、６２ｂ、ガイド板６６ａ、６６ｂ、および斜行板６７ａ（図２）、６７ｂを有する。複数の冷却管６１は、冷却器カバー６３に収納されている。冷却器カバー６３は、側面の２つの板と上面の板を有し、端板６２ａ、６２ｂとともに、冷却器接続面４７に取り付けた箱形の形状を形成する。

複数の冷却管６１は、互いに並列に配され軸方向に延びている。それぞれの冷却管６１の両端は開口している。また、それぞれの冷却管６１は、両端が端板６２ａ、６２ｂを貫通し、端板６２ａ、６２ｂにより固定支持されている。端板６２ａ、６２ｂにおけるそれぞれの冷却管６１の固定部は、空気の漏えいがないように気密にシールされている。

ガイド板６６ａ、６６ｂは、端板６２ａ、６２ｂより高さが低くかつそれぞれの下端が端板６２ａ、６２ｂの下端と同じ高さ位置、図１では冷却器接続面の位置に、端板６２ａ、６２ｂと平行に互いに間隔をあけて設けられている。冷却器カバー６３内の空間の上部を除く部分は、ガイド板６６ａ、６６ｂにより軸方向に３つの区画に分割される。軸方向の中央部分、すなわち、ガイド板６６ａとガイド板６６ｂに挟まれた部分の空間は、冷却器入口開口６４に連通している。また、端板６２ａとガイド板６６ａとに挟まれた部分および端板６２ｂとガイド板６６ｂとに挟まれた部分のそれぞれは、冷却器接続面４７に形成された冷却器出口開口６５ａおよび冷却器出口開口６５ｂに連通している。

斜行板６７ａ、６７ｂは、ガイド板６６ａ、６６ｂおよび冷却器カバー６３の２枚の側板に挟まれた空間内に配されている。斜行板６７ａ、６７ｂについては、後に図２を用いて説明する。

フレーム４０、反結合側軸受ブラケット４５ａ、結合側軸受ブラケット４５ｂ、冷却器カバー６３、および端板６２ａ、６２ｂは、互いに相俟って閉空間４０ａを形成している。また、冷却器６０においては、冷却管６１も閉空間４０ａを形成する要素であり、冷却管６１の外側が閉空間４０ａとなっている。

フレーム４０側の空間と、冷却器カバー６３側の空間とは、冷却器接続面４７に形成された冷却器入口開口６４および冷却器出口開口６５ａ、６５ｂを介して連通している。冷却器入口開口６４は軸方向の中央に、また、冷却器出口開口６５ａ、６５ｂはこれを挟んで軸方向の両側であって、それぞれ内扇５１ａ、５１ｂの上方に設けられている。

閉空間４０ａ内には、たとえば空気などの冷却用気体が満たされている。冷却用気体は、内扇５１ａおよび内扇５１ｂに駆動されて、閉空間４０ａ内を循環する。具体的には、内扇５１ａは、反結合側軸受３０ａ側から回転子１０側に冷却用気体を圧送する。また、内扇５１ｂは、結合側軸受３０ｂ側から回転子１０側に冷却用気体を圧送する。

反結合側および結合側からそれぞれ内扇５１ａ、５１ｂにより回転子１０側に圧送された冷却用気体は、回転子１０およびギャップ１８に流入し、回転子鉄心１２および固定子鉄心２１、固定子巻線２２等を冷却しながら通過した後に、冷却器入口開口６４を経由して、冷却器６０の冷却管６１の外側の空間に流入する。

冷却器入口開口６４を経由して冷却器６０に流入した冷却用気体は、ガイド板６６ａとガイド板６６ｂの間を、冷却管６１の内部の外気に冷却されながら、冷却管６１の外側を上昇した後、上部連通空間６３ａ内に流入する。上部連通空間６３ａに流入した冷却用気体は、軸方向の両側、すなわち反結合側および結合側にそれぞれ分流する。

上部連通空間６３ａから反結合側に分流した冷却用気体は、下方に方向転換した後に、冷却管６１により冷却されながら冷却管６１の外側を下降し、冷却器出口開口６５ａを介して、フレーム４０内に流入する。フレーム４０内に流入した冷却用気体は、内扇５１ａに流入し、内扇５１ａによって回転子鉄心１２および固定子２０側に圧送される。このように、冷却用気体は、反結合側の循環流路を循環する。

また、上部連通空間６３ａから結合側に分流した冷却用気体は、下方に方向転換した後に、冷却管６１により冷却されながら冷却管６１の外側を下降し、冷却器出口開口６５ｂを介して、フレーム４０内に流入する。フレーム４０内に流入した冷却用気体は、内扇５１ｂに流入し、内扇５１ｂによって回転子鉄心１２および固定子２０側に圧送される。このように、冷却用気体は、結合側の循環流路を循環する。

以上のように、冷却用気体は、閉空間４０ａ内で、結合側の循環流路、反結合側の循環流路の２つの流路に分かれて循環する。

ここで、冷却器入口開口６４を経由して冷却器６０に流入した後に、上部連通空間６３ａ内に流入するまでの冷却用気体の流れについては、図２を用いて説明する。

一方、外気は、外扇５５により、外扇カバー５６に形成されている外気流入口５６aから外扇カバー５６内に吸い込まれ、端板６２ａ側から複数の冷却管６１のそれぞれの内部に圧送される。複数の冷却管６０のそれぞれの内部を通過する外気は、まず、反結合側の循環流路を循環する冷却用気体を冷却しながら温度上昇し、次に、結合側の循環流路を循環する冷却用気体を冷却しながら温度上昇した後、端板６２ｂ側で、冷却管６０から流出する。

図２は、第１の実施形態に係る全閉外扇形回転電機の冷却器内の構成を示す斜視図である。なお、構成を見やすくするために、冷却管６１（図１）の図示を省略している。また、冷却器カバー６３を構成する要素のうち、軸方向に延びて鉛直方向に拡がる２枚の側板６３ｂのうち図２で奥に示すもののみを図示している。また、冷却器カバー６３のうち、上側に配されて水平方向に拡がる板の図示を省略している。

ガイド板６６ａ、６６ｂには、冷却管６１が貫通するガイド板貫通孔６６ｃが形成されている。ガイド板貫通孔６６ｃの内径は、冷却管６１の外径より冷却管６１のガイド板６６ａ、６６ｂへの挿入性を考慮した分だけ大きく形成されている。

平板状の斜行板６７ａおよび斜行板６７ｂにはそれぞれ、冷却管６１が貫通する複数の楕円状の貫通孔６８ａおよび貫通孔６８ｂが形成されている。貫通孔６８ａおよび貫通孔６８ｂのそれぞれの寸法は、冷却管６１の外径に対して十分大きくてよい。

ガイド板６６ａ、６６ｂの場合は、ガイド板６６ａとガイド６６ｂとの間を上昇する冷却用気体が、ガイド６６ａから漏洩して端板６２ａとガイド板６６ａとの間を下降する冷却用気体と混合する、あるいは、ガイド板６６ｂから漏洩して端板６２ｂとガイド板６６ｂとの間を下降する冷却用気体と混合すると、冷却効率の低下をもたらすことになる。一方、斜行板６７ａ、６７ｂのそれぞれの貫通孔６８ａ、６８ｂと冷却管６１との間の間隙からある程度の量が漏洩しても、このような問題はない。

斜行板６７ａは、軸方向に沿って反結合側に行くにつれて冷却器接続面４７からの距離が単調に増加するような傾斜を有している。また、斜行板６７ｂは、軸方向に沿って反結合側に行くにつれて冷却器接続面４７からの距離が単調に減少するような傾斜を有している。すなわち、斜行板６７ａと斜行板６７ｂとは、互いに軸方向に沿って反対向きの傾斜を有している。

斜行板６７ａは、そのそれぞれの端部が、ガイド板６６ａの上端およびガイド板６６ｂの下端と接続している。また、斜行板６７ｂは、そのそれぞれの端部が、ガイド板６６ｂの上端およびガイド板６６ａの下端と接続している。なお、ガイド板６６ａおよびガイド板６６ｂに挟まれた領域で、斜行板６７ａと斜行板６７ｂが互いに軸方向に沿って反対向きの傾斜を有していれば、接続箇所は、必ずしも、ガイド板６６ａ、６６ｂの上端および下端でなくともよい。

図３は、冷却器内のガイド板間の冷却用気体の流れを示す模式図である。上部連通空間６３ａから下方を見下ろした場合を示している。破線の丸印で囲んだＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、冷却器入口開口６４の上方の空間の領域を示しており、斜行板６７ａが設置されている領域の結合側を領域Ａ、反結合側を領域Ｂ、斜行板６７ｂが設置されている領域の反結合側を領域Ｃ、結合側を領域Ｄとしている。

白抜きの矢印は、冷却用気体の主な流れの向きを示す。破線の白抜き矢印は斜行板６７ａあるいは斜行板６７ｂより下方における流れであることを示し、白抜き矢印の実線部分は斜行板６７ａあるいは斜行板６７ｂより上方における流れであることを示している。

今、冷却管６１内の冷却媒体である外気は、上流である反結合側の方の温度が低く、結合側に流れるに従って、冷却用気体との熱交換の結果徐々に温度が上昇する。したがって、斜行板が無い場合には、反結合側に近い領域Ｂおよび領域Ｃで冷却された冷却用気体の温度は、結合側に近い領域Ａおよび領域Ｄで冷却された冷却用気体の温度より低くなる。

本実施形態の斜行板６７ａ、６７ｂが設けられている場合の作用を以下に説明する。

斜行板６７ａの下方では、領域Ａおよび領域Ｂにおいて、冷却器入口開口６４から冷却用気体が上昇してくる。斜行板６７ａは、結合側から反結合側に向けて上り勾配となっている。このため、領域Ａで上昇してきた冷却用気体が、領域Ｂで上昇してきた冷却用気体よりも先に斜行板６７ａの下面に到達する。ここで、斜行板６７ａに形成された貫通孔６８ａと冷却管６１との間の間隙から斜行板の上方に冷却用気体が漏えいするとともに、漏えいしなかった冷却用気体は、斜行板６７ａの下方で、白抜き矢印２００ａで示すように領域Ａから領域Ｂへ流れることになる。反結合側近くでは、斜行板６７ａの方が斜行板６７ｂより高い位置にある。したがって、漏えいしなかった冷却用気体は、白抜き矢印２００ｂで示すように、斜行板６７ａの下側の領域Ｂから領域Ｃの斜行板６７ｂの上方側に流出する。

ここで、領域Ａで斜行板６７ａの下面に到達した冷却用気体は十分に熱交換されていないため温度が十分に低下していない。一方、領域Ｂで斜行板６７ａの下面に到達した冷却用気体は十分に熱交換されているため温度が低下している。この両者が軸方向に混合して領域Ｂから領域Ｃの斜行板６７ｂの上方に流出することになる。

同様に、斜行板６７ｂの下方では、領域Ｃおよび領域Ｄにおいて、冷却器入口開口６４から冷却用気体が上昇してくる。斜行板６７ｂは、反結合側から結合側に向けて上り勾配となっている。このため、領域Ｃで上昇してきた冷却用気体が、領域Ｄで上昇してきた冷却用気体よりも先に斜行板６７ｂの下面に到達する。ここで、斜行板６７ｂに形成された貫通孔６８ｂと冷却管６１との間の間隙から斜行板の上方に冷却用気体が漏えいするとともに、漏えいしなかった冷却用気体は、斜行板６７ｂの下方で、白抜き矢印２００ｃで示すように領域Ｃから領域Ｄへ流れることになる。結合側近くでは、斜行板６７ｂの方が斜行板６７ａより高い位置にある。したがって、漏えいしなかった冷却用気体は、白抜き矢印２００ｄで示すように、斜行板６７ｂの下側の領域Ｄから領域Ａの斜行板６７ａの上方側に流出する。

ここで、領域Ｃで斜行板６７ｂの下面に到達した冷却用気体は十分に熱交換されていないため温度が十分に低下していない。一方、領域Ｄで斜行板６７ｂの下面に到達した冷却用気体は十分に熱交換されているため温度が低下している。この両者が軸方向に混合して領域Ｄから領域Ａの斜行板６７ａの上方に流出することになる。

以上のような冷却用気体の流れの結果、斜行板６７ａの上方では、貫通孔６８ａから斜行板６７ａの上方に漏えいした冷却用気体と、領域Ｄから流入する冷却用気体とが混合する。また、斜行板６７ｂの上方では、貫通孔６８ｂから斜行板６７ｂの上方に漏えいした冷却用気体と、領域Ｂから流入する冷却用気体とが混合する。

このように、斜行板６７ａ、６７ｂのそれぞれの下方での混合と、斜行板６７ａ、６７ｂのそれぞれの上方での混合が行われ、冷却器入口開口６４から上昇し、冷却管６１で熱交換した冷却用気体は、斜行板６７ａ、６７ｂが設けられたことによる上記のような作用により、十分に混合した後に、冷却器６０から流出する。

以上のように、本実施形態によれば、より簡素化された構成により全閉外扇形回転電機の冷却効率を確保することができる。

［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に係る全閉外扇形回転電機の冷却器内の構成を示す斜視図である。本第２の実施形態は、第１の実施形態の変形である。

本第２の実施形態において互いに隣接する斜行板７７ａ、７７ｂは、第１の実施形態において互いに隣接する斜行板６７ａ、６７ｂと比べて、それぞれ、幅方向に傾いている。すなわち、幅方向に冷却器接続面４７からの距離が単調に変化している。傾きの方向は、幅方向に、隣接する相手側に近い方が冷却器接続面４７からの距離が増える方向である。

この結果、図３の流れ図を参照すると、斜行板６７ｂの下方を領域Ａから領域Ｂに移動する際に、斜行板６７ａの方向に流れやすくなり、領域Ｂに到達した冷却用気体が、領域Ｃの斜行板６７ａの上方に移動しやすくなる。同様に、斜行板６７ａの下方を領域Ｃから領域Ｄに移動する際に、斜行板６７ｂの方向に流れやすくなり、領域Ｄに到達した冷却用気体が、領域Ａの斜行板６７ｂの上方に移動しやすくなる。

以上のように、本実施形態においては、ガイド板６２ａとガイド板６２ｂに挟まれた領域における冷却用気体の混合効果をさらに高めることができる。

［第３の実施形態］
図５は、第３の実施形態に係る全閉外扇形回転電機の冷却器内の斜行板を示す斜視図である。本第３の実施形態は、第１の実施形態の変形である。具体的には、たとえば、第１の実施形態における平板状の斜行板６７ｂに代えて、階段状の斜行板８７ｂを有している。図示しないが、第１の実施形態における斜行板６７ａについても同様である。その他の点では、第１の実施形態と同様である。

階段状の斜行板８７ｂは、水平な横板と、これに垂直な立板とを交互に組み合わせたものである。立板にそれぞれには、冷却管６１の貫通孔が形成されている。

本実施形態における斜行板８７ｂは、立板部分に貫通孔６８ｃを形成することから、貫通孔の形状は、第１の実施形態および第２の実施形態における貫通孔が楕円形状であるのに対して、本実施形態における貫通孔は円形でよく、加工が容易であるという利点を有する。

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態を説明したが、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。たとえば、実施形態においては、横置型の回転電機の場合を例にとって示したが、立置型の場合であってもよい。

さらに、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。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１０…回転子、１１…ロータシャフト、１１ａ…結合部、１２…回転子鉄心、１８…ギャップ、２０…固定子、２１…固定子鉄心、２２…固定子巻線、３０ａ…反結合側軸受、３０ｂ…結合側軸受、４０…フレーム、４０ａ…閉空間、４５ａ…反結合側軸受ブラケット、４５ｂ…結合側軸受ブラケット、４７…冷却器接続面、５１ａ、５１ｂ…内扇、５５…外扇、５６…外扇カバー、５６ａ…外気流入孔、６０…冷却器、６１…冷却管、６２ａ、６２ｂ…端板、６３…冷却器カバー、６３ａ…上部連通空間、６３ｂ…側板、６４…冷却器入口開口、６５ａ、６５ｂ…冷却器出口開口、６６ａ、６６ｂ…ガイド板、６６ｃ…ガイド板貫通孔、６７ａ、６７ｂ…斜行板、６８ａ、６８ｂ、６８ｃ…貫通孔、７７ａ、７７ｂ、８７ｂ…斜行板、１００…全閉外扇形回転電機、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ…白抜き矢印

Claims

回転軸の周りを回転可能に支持され軸方向に延びたロータシャフトと、前記ロータシャフトの径方向外側に配された回転子鉄心とを有する回転子と、
前記回転子鉄心の径方向外側に配された固定子鉄心と、前記固定子鉄心の径方向内側部分を貫通する固定子巻線とを有する固定子と、
前記固定子および前記回転子鉄心を収納するフレームと、
前記ロータシャフトの両端を回転可能に支持する反結合側軸受および結合側軸受と、
前記反結合側軸受および結合側軸受のそれぞれを固定支持する反結合側軸受ブラケットおよび結合側軸受ブラケットと、
前記ロータシャフトの軸方向に、前記回転子鉄心を挟んで前記反結合側軸受と結合側軸受とに挟まれた位置に取り付けられた２つの内扇と、
前記ロータシャフトの前記反結合側軸受の軸方向の外側に取り付けられた外扇と、
前記フレームの冷却器接続面の外側に配された冷却器と、
を備えた全閉外扇形回転電機であって、
前記冷却器は、
互いに並列に配されて軸方向に延びて前記フレーム内の冷却用気体を冷却する外部からの冷却媒体を通過させる両端が開放された複数の冷却管と、
前記冷却管のそれぞれの両端を支持する２つの端板と、
前記フレーム、前記反結合側軸受ブラケット、前記結合側軸受ブラケットおよび前記２つの端板とともに閉空間を形成し、前記複数の冷却管を内蔵し、前記フレームとその内部空間と前記フレーム内の空間とは前記冷却器接続面に形成された冷却器入口開口および２つの冷却器出口開口で連通する冷却器カバーと、
軸方向に互いに間隔をあけて配置され、前記冷却器カバー内の前記冷却器接続面と反対側の空間を除く空間を軸方向に３つの領域に分割する２枚のガイド板と、
前記２枚のガイド板および前記冷却器カバーに囲まれた空間内に軸方向に垂直な方向に互いに隣接するように配された複数の斜行板と、
を備え、
前記複数の斜行板は、それぞれ軸方向に前記冷却器接続面との距離が単調に変化するような傾斜をもって配されて、前記傾斜は互いに隣接する斜行板どうしは互いに反対方向となるように配されており、前記複数の冷却管のそれぞれが貫通する貫通孔が形成されている、
ことを特徴とする全閉外扇形回転電機。
前記複数の斜行板は、幅方向にも前記冷却器接続面との距離が単調に変化するように傾斜しており、側板に隣接する斜行板は、前記側板側で前記冷却器接続面との距離が小さくなるような方向に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の全閉外扇形回転電機。
前記複数の斜行板は、階段状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の全閉外扇形回転電機。