JP7156165B2 - 回転電機のステータのコイル冷却器具 - Google Patents

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本発明は、電動機や発電機等の回転電機のステータのコイルを冷却する回転電機のステータのコイル冷却器具に関する。
電動機や発電機等の回転電機のステータのコイルを冷却液で冷却する冷却構造としては、例えば、下記特許文献１に記載されているものがある。この構造は、環状をなすステータコアのヨーク部の内周に周方向に沿って複数突設されたティース部にコイルをそれぞれ装着されたステータの軸方向一端側から、当該コイルの角部分へ向けて冷却液を噴き付けることにより、当該コイルの、当該ステータの軸方向及び周方向の両方の外面へ冷却液を送給して、当該コイルを冷却するようにしている。
特開２０１４－０９６８７６号公報
前記特許文献１に記載されている構造においては、前記コイルの角部分へ向けて冷却液を噴き付けることにより、当該コイルの、前記ステータの軸方向及び周方向の両方の外面へ冷却液を送給するようにしていることから、冷却液が、コイルの角部分へ衝突することにより送給力の低下を生じて、当該コイルの、当該ステータの軸方向の奥の外面まで到達しにくくなってしまい、当該コイルの冷却効率の低下を招いてしまっていた。
このようなことから、本発明は、回転電機のステータのコイルを効率よく冷却することができる回転電機のステータのコイル冷却器具を提供することを目的とする。
前述した課題を解決するための、本発明に係る回転電機のステータのコイル冷却器具は、環状をなすステータコアのヨーク部の内周に周方向に沿って複数突設されたティース部にコイルをそれぞれ装着されたステータの当該コイルを冷却する回転電機のステータのコイル冷却器具であって、前記ステータの軸方向一端側に配設されて内部に冷却液を送給される供給マニホールドと、前記供給マニホールドに基端側を連結されて隣り合う前記コイルの間に先端側を位置させるように挿入されると共に当該コイルへ向けて冷却液を噴射する噴射孔を周面に形成されて先端を閉塞されたノズル管とを備え、すべての隣り合う前記コイルの間に前記ノズル管が挿入され、前記ステータの軸心位置よりも上方に位置する前記コイルの外面に対向する前記ノズル管の前記噴射孔が、当該ステータの径方向外側位置へ向けて冷却液を噴射するように形成されると共に、前記ステータの軸心位置よりも下方に位置する前記コイルの外面に対向する前記ノズル管の前記噴射孔が、当該ステータの径方向内側位置へ向けて冷却液を噴射するように形成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る回転電機のステータのコイル冷却器具は、上述した回転電機のステータのコイル冷却器具であって、前記コイルの、前記ステータの軸方向全長にわたって対向する長さを前記ノズル管が有していることを特徴とする。
本発明に係る回転電機のステータのコイル冷却器具によれば、供給マニホールドに冷却液を送給すると、コイルの、ステータの軸方向に沿った外面に対して、ノズル管の噴射孔から冷却液を噴き掛けることができるので、当該コイルを効率よく冷却することができる。
本発明に係る回転電機のステータのコイル冷却器具の主な実施形態のステータに配設した状態の外観図であり、Ａが背面図、Ｂが正面図である。 図１のコイル冷却器具の外観図であり、Ａが側面図、Ｂが正面図である。 図１のコイル冷却器具の外観図であり、Ａが斜視図、ＢがＡの矢線Ｂ部の抽出拡大図である。
本発明に係る回転電機のステータのコイル冷却器具の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
〈主な実施形態〉
本発明に係る回転電機のステータのコイル冷却器具の主な実施形態を図１～３に基づいて説明する。
図１に示すように、環状をなすステータ１０のステータコア１１のヨーク部１１ａの内周には、径方向内側へ向かって突出するティース部１１ｂが周方向に沿って複数設けられている。前記ステータコア１１の前記ティース部１１ｂには、コイル１２がそれぞれ装着されている。
前記ステータ１０の軸方向一端側（図１Ａ中、紙面手前側、図１Ｂ中、紙面奥側）には、コイル冷却器具２０の環状に曲折された管からなる供給マニホールド２１が当該ステータ１０と同軸をなすようにして配設されている。
図１～３に示すように、前記供給マニホールド２１の、前記ステータ１０との対向面側には、当該ステータ１０の軸方向（図１中、紙面垂直方向）に沿って長手方向を向けて隣り合う前記コイル１２の間に先端側（図２Ａ中、左端側）を位置させるように当該間にそれぞれ挿入された複数のノズル管２２の基端側（図２Ａ中、右端側）が当該供給マニホールド２１の周方向に沿って規定の間隔で連結されており、当該ノズル管２２は、先端を閉塞されると共に、当該コイル１２の、当該ステータ１０の軸方向全長にわたって対向する長さを有している。
前記供給マニホールド２１の軸心位置、すなわち、前記ステータ１０の軸心位置Ｃよりも上方に位置する前記コイル１２の外面に対向する前記ノズル管２２の周面には、当該コイル１２の当該外面の、当該ステータ１０の径方向外側位置へ向けて冷却液１を噴射する噴射孔２２ａが軸方向に沿って規定の間隔で複数形成されている。
他方、前記ステータ１０の軸心位置Ｃよりも下方に位置する前記コイル１２の外面に対向する前記ノズル管２２の周面には、当該コイル１２の当該外面の、当該ステータ１０の径方向内側位置へ向けて冷却液１を噴射する噴射孔２２ｂが軸方向に沿って規定の間隔で複数形成されている。
このような本実施形態に係るコイル冷却器具２０においては、前記供給マニホールド２１に供給口２１ａから冷却液１を送給すると、冷却液１が、各前記ノズル管２２へそれぞれ分配送給されて、各前記噴射孔２２ａ，２２ｂから、前記ステータ１０の軸方向に沿った前記コイル１２の外面の当該軸方向全長にわたって噴射される。
このとき、前記ステータ１０の軸心位置Ｃよりも上方に位置する前記コイル１２の外面には、前記ノズル管２２の前記噴射孔２２ａから当該ステータ１０の径方向外側位置へ向けて冷却液１が噴き掛けられることから、噴き掛けられた冷却液１が、自重によって、当該コイル１２の当該外面を当該径方向全長にわたって流下するようになる。
他方、前記ステータ１０の軸心位置Ｃよりも下方に位置する前記コイル１２の外面には、前記ノズル管２２の前記噴射孔２２ｂから当該ステータ１０の径方向内側位置へ向けて冷却液１が噴き掛けられることから、噴き掛けられた冷却液１が、自重によって、当該コイル１２の当該外面を当該径方向全長にわたって流下するようになる。
このため、すべての隣り合う前記コイル１２の間の外面には、前記ステータ１０の軸方向及び径方向の全長にわたって冷却液１が流通するようになるので、前記コイル１２は、すべてが全体を冷却液１によって冷却される。
したがって、本実施形態に係るコイル冷却器具２０によれば、前記ステータ１０の前記コイル１２を効率よく冷却することができる。
また、前記ノズル管２２が、前記コイル１２の、前記ステータ１０の軸方向全長にわたって対向する長さを有していることから、当該コイル１２の当該軸方向全長にわたって冷却液１を噴き掛けることが確実にできるので、当該コイル１２を効率よく冷却することが容易にできる。
また、前記ノズル管２２が、すべての隣り合う前記コイル１２の間に挿入され、前記ステータ１０の軸心位置Ｃよりも上方に位置する前記コイル１２の外面に対向する前記ノズル管２２の前記噴射孔２２ａが、当該ステータ１０の径方向外側位置へ向けて冷却液１を噴射するように形成されると共に、前記ステータ１０の軸心位置Ｃよりも下方に位置する前記コイル１２の外面に対向する前記ノズル管２２の前記噴射孔２２ｂが、当該ステータ１０の径方向内側位置へ向けて冷却液１を噴射するように形成されていることから、すべての前記コイル１２の前記軸方向の外面に対して冷却液１を前記径方向全長にわたって噴き掛けることが確実にできるので、当該コイル１２を効率よく冷却することが容易にできる。
本発明に係る回転電機のステータのコイル冷却器具は、コイルを効率よく冷却することができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。
１ 冷却液
１０ ステータ
１１ ステータコア
１１ａ ヨーク部
１１ｂ ティース部
１２ コイル
２０ コイル冷却器具
２１ 供給マニホールド
２１ａ 供給口
２２ ノズル管
２２ａ，２２ｂ 噴射孔

Claims (2)

  1. 環状をなすステータコアのヨーク部の内周に周方向に沿って複数突設されたティース部にコイルをそれぞれ装着されたステータの当該コイルを冷却する回転電機のステータのコイル冷却器具であって、
    前記ステータの軸方向一端側に配設されて内部に冷却液を送給される供給マニホールドと、
    前記供給マニホールドに基端側を連結されて隣り合う前記コイルの間に先端側を位置させるように挿入されると共に当該コイルへ向けて冷却液を噴射する噴射孔を周面に形成されて先端を閉塞されたノズル管とを備え、
    すべての隣り合う前記コイルの間に前記ノズル管が挿入され、
    前記ステータの軸心位置よりも上方に位置する前記コイルの外面に対向する前記ノズル管の前記噴射孔が、当該ステータの径方向外側位置へ向けて冷却液を噴射するように形成されると共に、
    前記ステータの軸心位置よりも下方に位置する前記コイルの外面に対向する前記ノズル管の前記噴射孔が、当該ステータの径方向内側位置へ向けて冷却液を噴射するように形成されている
    ことを特徴とする回転電機のステータのコイル冷却器具。
  2. 請求項１に記載の回転電機のステータのコイル冷却器具であって、
    前記コイルの、前記ステータの軸方向全長にわたって対向する長さを前記ノズル管が有している
    ことを特徴とする回転電機のステータのコイル冷却器具。
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