JP7163677B2 - 回転機械 - Google Patents

Description

本開示は、回転機械に関する。

特許文献１は、高いエネルギ効率を維持しつつ、モータを好適に冷却することが可能な圧縮機を開示する。この圧縮機は、らせん状の流路が設けられたモータケーシングを備えている。当該流路に水などを流通させてモータケーシングに収容された固定子などの部品を冷却する。

特許文献２は、回転機器において熱膨張に起因する回転軸の伸長を抑制する技術を開示する。この回転機器も、ケーシングにおけるステータの近傍に、ステータを冷却するための冷却部を有する。冷却部には、冷却水が循環されて、ステータの熱を奪う。

特開２０１３－２０７８６４号公報 特開２００８－１９３７５６号公報

回転機械の動作は、熱を発生させる。この熱によって回転機械を構成する各部品の温度が上昇すると、所望の性能を発揮できなくなることが生じ得る。そこで、特許文献１、２に開示された冷却機構が適用される。しかし、回転機械の出力が向上すると、発熱量も増加する。従って、冷却性能のさらなる向上が望まれていた。

本開示は、冷却性能の向上が可能な回転機械を説明する。

本開示の一形態である回転機械は、回転軸線を中心に回転するロータとロータを包囲するステータとを含むモータと、ステータの周囲に配置される冷却ジャケットと、冷却ジャケットに冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、を備え、冷却ジャケットは、冷却媒体が流れる流路と、ステータと熱的に接続され第１の熱抵抗を有する第１の熱経路を構成する第１の熱接続部と、ステータと熱的に接続され第１の熱抵抗より大きい第２の熱抵抗を有する第２の熱経路を構成する第２の熱接続部と、を有し、冷却媒体供給部は、第２の熱接続部に設けられた流路の端部に対して冷却媒体を供給する。

この回転機械は、ステータと冷却ジャケットとが互いに異なる熱抵抗値を有する２つの熱経路を有する。そして、冷却媒体供給部は、熱抵抗値の大きい熱経路を構成する部分に設けられた流路の端部に対して、冷却媒体を供給する。相対的に熱移動し難い部分に新鮮な冷却媒体が供給されることで、ステータから冷却ジャケットへの熱移動を促進させることが可能になる。従って、冷却性能を向上させることができる。

一形態の回転機械において、ステータは、回転軸線に沿って伸びるステータ本体と、ステータ本体に設けられると共にステータ本体の端部から回転軸線の方向に突出するコイルエンドを含むステータコイルと、を有し、第１の熱接続部は、ステータ本体の外周面に接触し、第２の熱接続部は、コイルエンドに対面すると共にコイルエンドから離間してもよい。この構成によれば、ステータ本体の外周面に対して接触する第１の熱接続部による第１の熱経路の第１の熱抵抗よりも、コイルエンドから離間する第２の熱接続部による第２の熱経路の第２の熱抵抗が大きくなる。そうすると、熱抵抗の大きい第２の熱接続部が有する流路の端部に新鮮な冷却媒体が提供されることになるので、コイルエンドが効率よく冷却される。

一形態の回転機械において、冷却ジャケットは、流路である第１の流路と、第１の流路とは別の第２の流路と、ステータと熱的に接続され第１の熱抵抗より大きい第３の熱抵抗を有する第３の熱経路を構成する第３の熱接続部と、をさらに有し、ステータコイルは、コイルエンドである第１のコイルエンドと、第１のコイルエンドとは逆側に突出する第２のコイルエンドと、を含み、第３の熱接続部は、第２のコイルエンドに対面すると共に第２のコイルエンドから離間し、冷却媒体供給部は、第３の熱接続部に設けられた第２の流路の端部に対して冷却媒体をさらに供給してもよい。この構成によれば、冷却ジャケットは第１のコイルエンドに対応する流路と、第２のコイルエンドに対応する流路と、を有する。その結果、第１及び第２のコイルエンドは、それぞれさらに効率よく冷却される。従って、回転機械の冷却性能をさらに向上させることができる。

一形態の回転機械において、第１の流路及び第２の流路のそれぞれの別の端部は、第１の熱接続部においてステータ本体の回転軸線に沿った中央に互いに隣接して設けられると共に、冷却媒体を排出してもよい。この構成によっても、回転機械の冷却性能を好適に向上させることができる。

一形態の回転機械において、流路は、回転軸線のまわりにらせん状に設けられてもよい。この構成によっても、回転機械の冷却性能を効率的に向上させることができる。

本発明によれば、モータの冷却性能の向上が可能な回転機械が提供される。

図１は、実施形態に係る回転機械の断面を示す図である。 図２は、図１に示された冷却ジャケットの断面を拡大して示す図である。 図３は、モータ及び冷却ジャケットを熱回路としてモデル化した図である。 図４は、変形例に係る冷却ジャケットを示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示す回転機械１は、例えば、モータ２を有する二段式の遠心圧縮機である。具体的には、回転機械１は、モータ２と、冷却ジャケット３と、冷却装置４（冷却媒体供給部）と、モータケーシング５と、一対のコンプレッサ８と、を有する。モータ２には、回転軸２１が設けられており、回転軸２１の両端にコンプレッサ８のインペラ８ａがそれぞれ連結されている。円柱状の回転軸２１は、一対の軸受７によって支持され、モータケーシング５に対してその軸線Ｌａ（回転軸線）を中心に回転する。冷却ジャケット３は、冷却装置４から供給された冷却媒体によって、モータ２の動作に起因して生じた熱を回収する。冷却媒体は、例えば水である。モータケーシング５は、モータ２及び冷却ジャケット３などを収容する。なお、冷却装置４は、図１に示すようにモータケーシング５の外部に配置されてもよいし、モータケーシング５の内部に収容されてもよい。

モータケーシング５は、例えば円筒状を呈している。モータケーシング５の内周面には、一体化されたモータ２及び冷却ジャケット３が固定されている。モータケーシング５の材質は、例えばダクタイル鋳鉄（Ferrum Casting Ductile:FCD）等である。モータケーシング５の内周側であって軸方向Ｄａの両端部には、軸受７を支持する軸受ケーシング６３が設けられている。

モータ２は、ロータ２２と、ステータ２３と、を有する。ステータ２３に交流電流が提供されると、ロータ２２及びステータ２３の相互作用によって、ロータ２２にトルクが生じるので、ロータ２２に固定された回転軸２１が回転する。

ロータ２２は、回転軸２１に取り付けられている。ロータ２２が固定された位置は、回転軸２１の軸方向Ｄａ（以下、単に「軸方向Ｄａ」と称する）の略中央である。

ステータ２３は、回転軸２１の周方向に沿ってロータ２２を包囲している。図２に示すように、ステータ２３は、ステータコア２４（ステータ本体）と、ステータコイル２５と、を含む。軸線Ｌａに沿って伸びる円筒状のステータコア２４は、ロータ２２を包囲するように設けられている。ステータコア２４は、端面２４ａ、２４ｂを有する。ステータコイル２５は、ステータコア２４に巻き回された導線により構成されている。ステータコイル２５において、ステータコア２４から突出した部分は、いわゆるコイルエンド２５ａ（第１のコイルエンド）及びコイルエンド２５ｂ（第２のコイルエンド）である。コイルエンド２５ａ、２５ｂは、ステータコア２４の両端よりも軸方向Ｄａに沿って突出している。より詳細には、コイルエンド２５ａは、端面２４ａから突出する。コイルエンド２５ｂは、端面２４ｂから突出する。

冷却ジャケット３は、ステータ２３の周囲に設けられている。つまり、冷却ジャケット３は、周方向に沿ってステータ２３を包囲する。また、冷却ジャケット３は、ステータ２３の端部よりも軸方向Ｄａに沿って突出する回転軸２１及びロータ２２の一部も包囲する。ここでいう「ステータ２３の端部」とは、コイルエンド２５ａ、２５ｂである。つまり、軸方向Ｄａに沿った冷却ジャケット３の長さは、軸方向Ｄａに沿ったステータ２３の長さよりも長い。冷却ジャケット３には、冷却媒体が流れる一対の冷却流路１１Ａ（第１の流路）及び冷却流路１１Ｂ（第２の流路）が形成されている。

冷却ジャケット３は、ステータ２３を包囲する円筒状のインナーハウジング９と、インナーハウジング９に外装される円筒状のアウターハウジング１０と、を有する。インナーハウジング９は、端面９ａ、９ｂと、内周面９ｃと、外周面９ｄと、を有する。同様に、アウターハウジング１０は、端面１０ａ、１０ｂと、内周面１０ｃと、外周面１０ｄと、を有する。インナーハウジング９及びアウターハウジング１０は例えば鋳物であり、材質の例としては、アルミニウム（Ａｌ）又は鋳鉄等である。鋳造により作成された冷却ジャケット３は、鋳肌を有するので表面の粗さが比較的大きい。表面粗さが大きい場合には表面積が増大する傾向にあるので、熱伝達の観点から有利である。なお、冷却ジャケット３は、鋳造に変えて、三次元造形によって作成されてもよい。三次元造形によれば、より複雑な冷却流路１１Ａ、１１Ｂを設けることができる。アウターハウジング１０は、インナーハウジング９を包囲する。インナーハウジング９は、インナーハウジング９に設けられたフランジ９ｅを介してボルト（不図示）によりアウターハウジング１０に固定されている。

インナーハウジング９は、封止溝９ｆと、流路溝９ｇ、９ｈと、を有する。封止溝９ｆは、矩形の断面を有しており、インナーハウジング９の外周面９ｄに設けられた輪状の溝部である。冷却媒体を循環させるための流路溝９ｇ、９ｈも、矩形の断面を有している。一方、流路溝９ｇ、９ｈは、インナーハウジング９の外周面９ｄに設けられたらせん状の溝部である。換言すると、流路溝９ｇ、９ｈは、回転軸２１の軸線Ｌａを中心として旋回するようにそれぞれ一続きに形成されている。

封止溝９ｆは、流路溝９ｇ、９ｈよりも、軸方向Ｄａの外側、つまり回転軸２１の両端寄りの位置に設けられている。封止溝９ｆには、Ｏリング等のパッキン３１が配置されている。パッキン３１は、流路溝９ｇ、９ｈを流れる冷却媒体の漏れを防止する。

流路溝９ｇ、９ｈの開口部分は、アウターハウジング１０の内周面１０ｃによって閉鎖されている。換言すると、アウターハウジング１０の内周面１０ｃは、インナーハウジング９の外周面９ｄに密接している。従って、インナーハウジング９及びアウターハウジング１０が組み合わされることにより、冷却流路１１Ａ、１１Ｂが構成される。つまり、冷却ジャケット３は、冷却流路１１Ａ、１１Ｂを有する。

冷却流路１１Ａ、１１Ｂは、回転軸２１の軸線Ｌａを中心として旋回するように形成されている。冷却流路１１Ａは、接続端１１ａ、１１ｂを有する。冷却流路１１Ａの接続端１１ａは、供給管１２Ａに接続され、接続端１１ｂは排出管１３Ａに接続されている。同様に、冷却流路１１Ｂも、接続端１１ｃ、１１ｄを有する。冷却流路１１Ｂの接続端１１ｃは、供給管１２Ｂに接続され、接続端１１ｄは排出管１３Ｂに接続されている。

ここで、冷却ジャケット３がステータ２３よりも長いことはすでに述べた。換言すると、軸線Ｌａに沿うインナーハウジング９の長さは、軸線Ｌａに沿うコイルエンド２５ａからコイルエンド２５ｂまでの距離よりも長い。従って、ステータコア２４から突出したステータコイル２５（つまり、コイルエンド２５ａ、２５ｂ）は、インナーハウジング９に包囲されている。コイルエンド２５ａ、２５ｂは、インナーハウジング９の内周面９ｃから離間しており、コイルエンド２５ａ、２５ｂとインナーハウジング９の内周面９ｃとの間には樹脂等による充填部２６、２７が設けられている。

さらに、冷却ジャケット３を別の観点から説明する。冷却ジャケット３は、熱接続部Ｓ１（第１の熱接続部）と、熱接続部Ｓ２（第２の熱接続部）と、熱接続部Ｓ３（第３の熱接続部）とに分けて把握される。

熱接続部Ｓ１は、ステータコア２４の外周面２４ｃとインナーハウジング９の内周面９ｃとの接触面を含む部分である。例えば、ステータコア２４とインナーハウジング９とは、しまりばめ等により機械的に互いに固定されている。熱接続部Ｓ２は、コイルエンド２５ａ側に形成されている。熱接続部Ｓ２は、充填部２６とインナーハウジング９の内周面９ｃとの接触面を含む部分である。つまり、熱接続部Ｓ２は、充填部２６を介してコイルエンド２５ａと熱的に接続されている。同様に、熱接続部Ｓ３は、他方のコイルエンド２５ｂ側に形成されている。熱接続部Ｓ３は、充填部２７とインナーハウジング９の内周面９ｃとの接触面を含む部分である。つまり、熱接続部Ｓ３は、充填部２７を介してコイルエンド２５ｂと熱的に接続されている。

ここで、冷却流路１１Ａ、１１Ｂと熱接続部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３との関係について述べる。冷却流路１１Ａの接続端１１ａは、熱接続部Ｓ２に形成されている。つまり、接続端１１ａは、コイルエンド２５ａに対応する位置に設けられている。冷却流路１１Ｂの接続端１１ｃは、熱接続部Ｓ３に形成されている。つまり、接続端１１ｃは、コイルエンド２５ｂに対応する位置に設けられている。冷却流路１１Ａの別の接続端１１ｂ及び冷却流路１１Ｂの別の接続端１１ｄは、熱接続部Ｓ１に形成されている。つまり、接続端１１ｂ、１１ｄは、ステータコア２４に対応する位置に設けられている。より詳細には、接続端１１ｂ、１１ｄは、軸線Ｌａにおけるステータコア２４のほぼ中央近傍に設けられている。また、接続端１１ｂ、１１ｄは互いに隣接している。

このような構成によれば、冷却媒体は、ステータコア２４の両端側（つまり、コイルエンド２５ａ、２５ｂ側）から冷却ジャケット３に供給されて、ステータコア２４の略中央近傍から排出される。

冷却装置４は、冷却ジャケット３に冷却媒体を供給する。なお、冷却装置４は、冷却媒体の供給だけでなく、冷却ジャケット３から冷却媒体を回収してもよい。冷却装置４は、ポンプ４１と、冷却媒体収容部４２と、冷却媒体回収部４３と、熱交換部４４と、を有する。ポンプ４１は、供給管１２Ａ、１２Ｂに接続されている。そして、ポンプ４１は、冷却媒体収容部４２に収容されている冷却媒体（例えば水）を、供給管１２Ａ、１２Ｂに供給する。なお、冷却媒体収容部４２は、冷却媒体をポンプ４１に提供できればよく、具体的な構成は特に制限されない。冷却媒体回収部４３は、排出管１３Ａ、１３Ｂに接続されている。そして、回収した冷却媒体は、熱交換部４４に送られる。熱交換部４４は、冷却ジャケット３において取り入れた熱を放出させ、再び冷却ジャケット３に供給可能な状態とする。この場合、熱交換部４４は、冷却媒体をポンプ４１に提供する。

なお、冷却装置４は、冷却ジャケット３に冷却媒体を供給できればよく、上述した冷却媒体の回収や再利用のための構成（冷却媒体収容部４２、冷却媒体回収部４３、熱交換部４４）は、必要に応じて備えることとしてよい。

以下、図３を参照しつつ、実施形態に係る回転機械１の作用効果について説明する。図３は、モータ２及び冷却ジャケット３を熱回路としてモデル化した図である。高温側端部は、ステータコア２４、コイルエンド２５ａ、２５ｂである。低温側端部は、冷却流路１１Ａ、１１Ｂである。そして、それら高温側端部及び低温側端部は、３つの熱経路Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３によって互いに接続されている。

ステータコア２４と冷却流路１１Ａ、１１Ｂとは、熱経路Ｃ１（第１の熱経路）によって互いに接続されている。熱経路Ｃ１は、熱抵抗Ｒ１（第１の熱抵抗）を含む。この熱抵抗Ｒ１は、ステータコア２４の外周面２４ｃとインナーハウジング９の内周面９ｃとの間の接触熱抵抗である。

コイルエンド２５ａと冷却流路１１Ａとは、熱経路Ｃ２（第２の熱経路）によって互いに接続されている。熱経路Ｃ２は、熱抵抗Ｒ２（第２の熱抵抗）を含む。この熱抵抗Ｒ２は、さらに、熱抵抗成分Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃを含む。熱抵抗成分Ｒ２ａは、コイルエンド２５ａの表面２５ａａと充填部２６の内周面２６ｃとの間の接触熱抵抗である。熱抵抗成分Ｒ２ｂは、充填部２６の熱伝導率に基づく成分である。熱抵抗成分Ｒ２ｃは、充填部２６の外周面２６ｄとインナーハウジング９の内周面９ｃとの間の接触熱抵抗である。

コイルエンド２５ｂと冷却流路１１Ｂとは、熱経路Ｃ３（第３の熱経路）によって互いに接続されている。熱経路Ｃ２と同様に熱経路Ｃ３は、熱抵抗Ｒ３（第３の熱抵抗）を含む。熱抵抗Ｒ３は、さらに、熱抵抗成分Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃを含む。熱抵抗成分Ｒ３ａは、コイルエンド２５ｂの表面２５ｂａと充填部２７の内周面２７ｃとの間の接触熱抵抗である。熱抵抗成分Ｒ３ｂは、充填部２７の熱伝導率に基づく成分である。熱抵抗成分Ｒ３ｃは、充填部２７の外周面２７ｄとインナーハウジング９の内周面９ｃとの間の接触熱抵抗である。

これら熱抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を比較したとき、熱抵抗Ｒ２、Ｒ３は、熱抵抗Ｒ１よりも大きい。つまり、熱接続部Ｓ２、Ｓ３を含む熱経路Ｃ２、Ｃ３は、熱接続部Ｓ１を含む熱経路Ｃ１よりも熱が移動し難い。換言すると、コイルエンド２５ａ、２５ｂ側は、ステータコア２４側よりも冷却し難い。

要するに、冷却ジャケット３と直接に接触していないコイルエンド２５ａ、２５ｂの冷却効率が低いので、十分な冷却能力を得るためには、ステータ２３と冷却流路１１Ａ、１１Ｂを流れる冷却媒体との全体的な熱伝達率を向上させる必要があった。

そこで、回転機械１は、コイルエンド２５ａ、２５ｂ側に形成された接続端１１ａ、１１ｃから新鮮な冷却媒体を提供する。ここでいう「新鮮な冷却媒体」とは、ステータ２３等の熱を充分に受け入れることが可能な状態である冷却媒体をいう。例えば、冷却媒体への熱移動が、熱を奪う対象の温度と冷却媒体の温度との温度差に基づくとすれば、接続端１１ａ、１１ｃに提供される冷却媒体の温度とコイルエンド２５ａ、２５ｂとの温度差は、接続端１１ｂ、１１ｄから排出される冷却媒体の温度とステータコア２４との温度差よりも大きい、ということもできる。例えば、コイルエンド２５ａ、２５ｂの温度と、ステータコア２４の温度とが略一定であるとみなせるならば、接続端１１ａ、１１ｃに提供される冷却媒体の温度は、接続端１１ｂ、１１ｄから排出される冷却媒体の温度よりも低いといえる。

従って、回転機械１は、熱移動がし難い箇所へ充分に低温の冷却媒体を提供することにより、熱の移動を促進することができる。

要するに、この回転機械１は、モータ２と冷却ジャケット３とが互いに異なる熱抵抗を有する複数の熱経路Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を構成する。そして、冷却装置４は、熱抵抗の大きい熱経路Ｃ２、Ｃ３を構成する部分に設けられた接続端１１ａ、１１ｃに対して、新鮮な冷却媒体を提供する。相対的に熱移動し難い部分に新鮮な冷却媒体が提供されることで、モータ２から冷却ジャケット３への熱移動を促進させることが可能になる。従って、冷却性能を向上させることができる。つまり、コイルエンド２５ａ、２５ｂ側から冷却媒体を導入し、ステータコア２４の中央部から導出させる。この構成によれば、コイルエンド２５ａ、２５ｂに低温の冷却媒体を供給できるので、冷却能力が向上する。

さらに、回転機械１によれば、コイルエンド２５ａ、２５ｂに対応する冷却ジャケット３の位置（熱接続部Ｓ２、Ｓ３）に接続端１１ａ、１１ｂを設けることにより、冷却能力を高めている。従って、冷却媒体の流量を増加させることなく、必要な冷却能力を確保できる。そのうえ、流路断面積を小さくすることにより流速を上昇させ、レイノルズ数（Ｒｅ数）及びヌセルト数（Ｎｕ数）を増大させることにより熱伝達率を向上させる必要もない。つまり、回転機械１は、流量の増加や高い揚程を得るための高性能ポンプを要することなく、必要な冷却能力を確保することができる。

〔変形例〕
上記実施形態に限定されず、請求項の趣旨を逸脱しない範囲で変形してよい。

上記実施形態では、冷却流路１１Ａ、１１Ｂの出口である接続端１１ｂ、１１ｄを熱接続部Ｓ１に設けた。しかし、冷却ジャケットは、コイルエンド２５ａ、２５ｂ側に新鮮な冷却媒体を提供可能な構成（熱接続部Ｓ２、Ｓ３に接続端１１ａ、１１ｂを設けた構成）であればよい。従って、出口である接続端１１ｂ、１１ｄの位置及び構成は、特に制限されない。例えば、接続端１１ｂは、熱接続部Ｓ１に変えて、熱接続部Ｓ２に設けてもよい。同様に、接続端１１ｃは、熱接続部Ｓ３に変えて、熱接続部Ｓ１に設けてもよい。この構成によれば、一方の冷却流路は、コイルエンド２５ａ側から冷却媒体を受け入れ、ステータコア２４を経てコイルエンド２５ｂ側から冷却媒体を排出する。他方の冷却流路は、コイルエンド２５ｂ側から冷却媒体を受け入れ、ステータコア２４を経てコイルエンド２５ａ側から冷却媒体を排出する。また、接続端１１ｃ、１１ｄを共通の開口としてもよい。さらに、冷却流路の形状は、らせん状に限定されない。例えば、図４に示すように、アウターハウジング１０Ａと組み合わされるインナーハウジング９Ａは、軸線Ｌａのまわりに１８０度ごとに流路２０Ａ、２０Ｂの伸びる方向が折り返される折り返し部５１、５２を有するような構成であってもよい。流路２０Ａは、供給管１２Ａａから冷却媒体を受け入れて、排出管１３Ａａから外部へ排出する。流路２０Ｂは、供給管１２Ｂａから冷却媒体を受け入れて、排出管１３Ｂａから外部へ排出する。これらのような構成によっても、熱が移動し難いコイルエンド２５ａ、２５ｂ側から新鮮な冷却媒体が提供されるので、冷却性能を向上させることができる。

冷却装置４の構成は、冷却媒体を冷却ジャケット３に供給可能な構成であればよく、その他の構成については適宜省略や追加してよい。例えば、冷却装置は、冷却媒体回収部４３及び熱交換部４４を備えておらず、接続端１１ｃ、１１ｄから排出された冷却媒体を再利用することなく廃棄してもよい。また、冷却装置は、複数台のポンプを備えてもよい。例えば、接続端１１ａに接続される第１のポンプと、接続端１１ｂに接続される第２のポンプと、を備えてもよい。

例えば、上記の実施形態は、回転機械１の具体例として、二段圧縮機を例示した。回転機械１は、二段圧縮機に限定されない。例えば、回転機械は、一段圧縮機であってもよい。また、回転機械は、ブロワーまたはチラーであってもよい。この場合には、回転機械は、コンプレッサを備えない。

１ 回転機械
２ モータ
３ 冷却ジャケット
４ 冷却装置（冷却媒体供給部）
５ モータケーシング
７ 軸受
８ コンプレッサ
８ａ インペラ
９，９Ａ インナーハウジング
９ａ 端面
９ｂ 端面
９ｃ 内周面
９ｄ 外周面
９ｅ フランジ
９ｆ 封止溝
９ｇ 流路溝
９ｈ 流路溝
１０，１０Ａ アウターハウジング
１０ａ 端面
１０ｂ 端面
１０ｃ 内周面
１０ｄ 外周面
１１Ａ 冷却流路（第１の流路）
１１Ｂ 冷却流路（第２の流路）
１１ａ 接続端（流路の端部）
１１ｂ 接続端（別の端部）
１１ｃ 接続端（流路の端部）
１１ｄ 接続端（別の端部）
１２Ａ，１２Ａａ 供給管
１２Ｂ，１２Ｂａ 供給管
１３Ａ，１３Ａａ 排出管
１３Ｂ，１３Ｂａ 排出管
２１ 回転軸
２２ ロータ
２３ ステータ
２４ ステータコア（ステータ本体）
２５ ステータコイル
２４ａ 端面
２４ｂ 端面
２４ｃ 外周面
２５ａ コイルエンド（第１のコイルエンド）
２５ａａ 表面
２５ｂ コイルエンド（第２のコイルエンド）
２５ｂａ 表面
２６ 充填部
２６ｃ 内周面
２６ｄ 外周面
２７ 充填部
２７ｃ 内周面
２７ｄ 外周面
３１ パッキン
４１ ポンプ
４２ 冷却媒体収容部
４３ 冷却媒体回収部
４４ 熱交換部
５１，５２ 折り返し部
６３ 軸受ケーシング
Ｃ１ 熱経路（第１の熱経路）
Ｃ２ 熱経路（第２の熱経路）
Ｃ３ 熱経路（第３の熱経路）
Ｌａ 軸線（回転軸線）
Ｄａ 軸方向
Ｓ１ 熱接続部（第１の熱接続部）
Ｓ２ 熱接続部（第２の熱接続部）
Ｓ３ 熱接続部（第３の熱接続部）
Ｒ１ 熱抵抗（第１の熱抵抗）
Ｒ２ 熱抵抗（第２の熱抵抗）
Ｒ２ａ 熱抵抗成分
Ｒ２ｂ 熱抵抗成分
Ｒ２ｃ 熱抵抗成分
Ｒ３ 熱抵抗（第３の熱抵抗）
Ｒ３ａ 熱抵抗成分
Ｒ３ｂ 熱抵抗成分
Ｒ３ｃ 熱抵抗成分

Claims (5)

1. 回転軸線を中心に回転するロータと前記ロータを包囲するステータとを含むモータと、
   前記ステータの周囲に配置される冷却ジャケットと、
   前記冷却ジャケットに冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、を備え、
   前記ステータは、前記回転軸線に沿って伸びるステータ本体と、前記ステータ本体に設けられると共に前記ステータ本体の端部から前記回転軸線の方向に突出するコイルエンドを含むステータコイルと、を有し、
   前記冷却ジャケットは、前記冷却媒体が流れる流路と、前記ステータと熱的に接続され第１の熱抵抗を有する第１の熱経路を構成する第１の熱接続部と、前記ステータと熱的に接続され前記第１の熱抵抗より大きい第２の熱抵抗を有する第２の熱経路を構成する第２の熱接続部と、を有し、
   前記冷却媒体供給部は、前記第２の熱接続部に設けられた前記流路の端部に対して前記冷却媒体を供給し、
   前記コイルエンドと前記冷却ジャケットとの間には、前記コイルエンドに接すると共に前記冷却ジャケットに接する充填部が設けられている、回転機械。
2. 前記第１の熱接続部は、前記ステータ本体の外周面に接触し、
   前記第２の熱接続部は、前記コイルエンドに対面すると共に前記コイルエンドから離間する、請求項１に記載の回転機械。
3. 前記冷却ジャケットは、前記流路である第１の流路と、前記第１の流路とは別の第２の流路と、前記ステータと熱的に接続され前記第１の熱抵抗より大きい第３の熱抵抗を有する第３の熱経路を構成する第３の熱接続部と、をさらに有し、
   前記ステータコイルは、前記コイルエンドである第１のコイルエンドと、前記第１のコイルエンドとは逆側に突出する第２のコイルエンドと、を含み、
   前記第３の熱接続部は、前記第２のコイルエンドに対面すると共に前記第２のコイルエンドから離間し、
   前記冷却媒体供給部は、前記第３の熱接続部に設けられた前記第２の流路の端部に対して前記冷却媒体をさらに供給する、請求項２に記載の回転機械。
4. 前記第１の流路及び前記第２の流路のそれぞれの別の端部は、前記第１の熱接続部において前記ステータ本体の前記回転軸線に沿った中央に互いに隣接して設けられると共に、前記冷却媒体を排出する、請求項３に記載の回転機械。
5. 前記流路は、前記回転軸線のまわりにらせん状に設けられる、請求項１～４のいずれか一項に記載の回転機械。
   

Images