JPH07167098A - ターボファンユニット用電動モータ空冷装置 - Google Patents

ターボファンユニット用電動モータ空冷装置

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JPH07167098A
JPH07167098A JP6269665A JP26966594A JPH07167098A JP H07167098 A JPH07167098 A JP H07167098A JP 6269665 A JP6269665 A JP 6269665A JP 26966594 A JP26966594 A JP 26966594A JP H07167098 A JPH07167098 A JP H07167098A
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electric motor
turbofan
cooling
cooling device
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JP6269665A
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Lars G Moren
ギュンナー モレン ラルス
Christer C I Wiss
カレブ インイェマール ビス シュリステル
Magnus C W Lindmark
カール ビルヘルム リンドマルク マグヌス
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    • F04D25/00—Pumping installations or systems
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動モータの損傷を回避するようにモータの
空冷を実行するターボファンユニット用のモータ空冷装
置を提供する。 【構成】 共通の電動モータ（１０）により二次空気流
を生み出す空冷ファン（３２）を設け、この二次空気流
のみを５０，０００rpm を越えるスピードで駆動される
ターボファンユニットの羽根車（２０）により生み出さ
れる空気主流と区別される入口（２８，３０）を通じて
電動モータ（１０）の中に流入させ、そしてこれを流過
した後に前記主流に合流させて、出口（３５）から大気
に放出させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電動モータのシェルの外
側に配設されて、５０，０００rpm を越える速度の回転
によりターボファンユニットから出口を通じて排出する
ことになる空気主流を生み出すターボファン羽根車を支
持するシャフトを有している斯ゝるターボファンユニッ
ト用電動モータを空冷する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記型式のターボファンユニットは国際
出願ＷＯ９４／１５５１８号とＷＯ９４／１５５９０号
に示されていて、これについては小寸法であるが故にバ
キュームクリーナの、具体的には手で持てる電気器具の
真空源としての利用が提案されている。この場合、モー
タの空冷は空気流を大気に流出する前にターボファンユ
ニットから電動モータの外側に指向させることにより実
施されている。
【０００３】しかし、この方式の空冷は、電動モータの
内部部品、即ち軸受、ロータ及びステータに発熱が集中
するので、電動モータの許容出来る寿命を得るには充分
でないことが判明している。
【０００４】空冷効果を改良するために、ターボファン
羽根車により生じた空気流の全部或いはその１部分をモ
ータの内部部品に通すことは勿論可能であるが、この方
法はある種の用途では空気流が湿気をおび、粒子で汚染
され、従ってモータを損傷させることから望ましいもの
ではない。ターボファンユニットが例えばバキュームク
リーナの真空源として使用されるならば起こり得る空気
流の遮断により空冷作用が止まり、これが短期間でモー
タを損傷させてしまうという危険もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ターボファンユニット
においてこれを通る空気流とは独立してターボファンユ
ニットの電動モータを有効に空冷することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電動モ
ータ（１０）のシェル（１１）の外側に配設されて、５
０，０００rpm を越える速度の回転によりターボファン
ユニットから出口（３５）を通じて排出することになる
空気主流を生み出すターボファン羽根車（２０）を支持
するシャフト（１６）を有している斯ゝるターボファン
ユニット用電動モータを空冷する装置において、該装置
は空気主流から分離された１以上の冷却空気用入口（２
８，３０）から電動モータ（１０）をモータシェル（１
１）の内側で貫流して、電動モータを少くとも部分的に
空冷するための二次空気流を生み出す手段（３２）を含
んで成ることを特徴とする、ターボファンユニット用電
動モータ空冷装置が提供される。
【０００７】
【作用】モータ冷却専用の空気（二次空気）を生み出す
手段を配設したことにより、従来装置で生じる前記問題
が回避される。
【０００８】
【実施例】図１において、ターボファンユニットは電動
モータ１０を含み、このモータは第１、第２端壁１２，
１３を有するモータシェル１１によって取り囲まれてい
る。第１、第２端壁は夫々ハブ部１４，１５を有し、両
者の中でシャフト１６が軸受１７により支持されてい
る。電動モータは電子制御され、５０，０００rpm を越
える、好ましくは７０，０００−１２０，０００rpm の
高速度で回転するものであって、ステータとシャフト１
６に固定されたロータ１９とを有している。
【０００９】シャフト１６は第１端壁１２の外側に短距
離だけ延出していて、シャフト１６に固定されたターボ
ファン羽根車２０を支持している。羽根車は数枚のファ
ン羽根２１を有し、これらが非常に小さい遊隙で以って
外位シェル２３の１部分２２に対面しており、当該シェ
ル部分２２は気流方向に見て漸次増大する断面積を有し
て、それによりターボファンユニットがユニット内に流
入する空気流を生み出している。ターボファン羽根車２
０は入口側ではアキシャルファンとして、他方出口側で
はラジアルファンとして機能するように成形するのが好
ましい。外位シェル２３はターボファンユニットに流入
する空気のための漏斗形入口２４を形成しており、そし
てモータシェル１１を囲む円筒部分２５を有していて、
それにより環状流路２６をモータシェル１１の周囲に形
成している。この流路２６は半径方向（に開口した）出
口２７に開通している。
【００１０】モータシェル（１１）の第２端壁１３はハ
ブ部１５の周囲に配設した数個の導入開孔２８を有して
おり、これらの開孔２８が入口部分２９を通じて空冷用
の導入開口（入口）３０と連通している。モータシェル
（１１）の第１端壁１２はこれに対応するように、空冷
用放出開孔３１をハブ部１４の周囲に具備している。
【００１１】第１端壁１２に面したターボファン羽根車
２０の１部が空冷ファン３２を形成しており、このファ
ンは好ましくはファン羽根３３を有するラジアルファン
の形状にして、それにより冷却用空気をモータシェル１
１の内側でモータの軸方向に吸引させる。このファン羽
根（ブレード）は軸方向寸法が小さくて、第１端壁１２
に非常に小さい遊隙で以って対面している。従って、第
１端壁１２はファンハウジングの１部として機能してい
る。従って、冷却空気用出口３４は空冷ファン３２の外
周部分に形成されている。この出口３４はターボファン
ユニットに属する出口３５の近傍に配位している。
【００１２】装置は次のように作動する。電動モータ１
０が作動すると、シャフト１６が５０，０００rpm を越
える速度で回転し、それによりターボファン羽根車２０
を回転させる。その結果、空気が入口２４から引き込ま
れて、空気主流（一次流）が生成される。この空気流は
ターボファンユニットの出口３５、次いで流路２６を通
り、最終的に出口２７を通じて系外に放出される。これ
と同時に、冷却用空気が空冷ファン３２によって二次空
気流として入口３２から導入され、これが第２端壁１３
の開口２８を通って電動モータ１０に吸い込まれ、そこ
で軸受１７、ロータ１９及びステータ１８を空冷し、次
いでモータシェル１１の第１端壁１２の開口３１を通っ
て空冷ファン３２の中央部分に進む。この二次空気流は
次に空冷ファン３２からその出口３４を通って半径方向
に流出し、ターボファンユニットの出口３５の真近で一
次空気流と混合される。
【００１３】図２に示す装置は、図１のものと同じよう
に構成されているが、両者はそのターボファンユニット
２０と空冷ファン３２の出口構造に関して相違してい
る。第２例によれば、環状の湾曲偏向板３６が電動モー
タ１０に、或いは外位シェル２３に固定され且つモータ
シェル１１から特定距離だけ離間し、それにより二次空
気流が偏向板３６とモータシェル１１の間を流れるよう
にし、他方空気主流（一次流）が偏向板３６の外側を流
れるようにする。従って、ターボファン羽根車２０から
流れ出る空気主流は空冷ファン３２から流れ出る二次空
気流とは最初は分離されており、それにより２種の空気
流が合流する前に同一方向に流れるようにする。この構
造によれば、ターボファンユニットの吸引力が著しく増
大することが確認された。
【００１４】本発明によれば、空冷ファンとして概して
平坦なプレートを用いることが許容される。この平坦プ
レートを用いると、このプレートと高速度の空気の分子
間の摩擦力によりプレート面上に半径方向気流が生起
し、それにより電動モータを貫流する冷却用空気流が発
生する。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、電動モータの稼動によ
りターボファンから生れる空気流ではなく、同じモータ
の稼動により別の空冷専用ファンから生み出す空気流に
よって共通の電動モータを空冷するので、モータの損傷
を回避することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１例のターボファンユニットの縦断
面である。
【図２】本発明の第２例のターボファンユニットの縦断
面である。
【符号の説明】 １０…電動モータ １１…モータシェル １２，１３…第１、第２端壁 １４，１５…ハブ部 １６…シャフト １７…軸受 １８…ステータ １９…ロータ ２０…ターボファン羽根車 ２１…ファン羽根 ２２…外位シェルの１部分 ２３…外位シェル ２４…漏斗形入口 ２５…円筒部分 ２６…環状流路 ２７…半径方向出口 ２８…導入開孔 ２９…入口部分 ３０…入口 ３１…放出開孔 ３２…空冷ファン ３３…ファン羽根 ３４…冷却空気用出口 ３５…出口 ３６…偏向板
フロントページの続き (72)発明者 マグヌス カール ビルヘルム リンドマ ルク スウェーデン国，エス−114 59 ストッ クホルム，オェーステルマルムスガタン 95

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動モータ（１０）のシェル（１１）の
    外側に配設されて、５０，０００rpm を越える速度の回
    転によりターボファンユニットから出口（３５）を通じ
    て排出することになる空気主流を生み出すターボファン
    羽根車（２０）を支持するシャフト（１６）を有してい
    る斯ゝるターボファンユニット用電動モータを空冷する
    装置において、 該装置は空気主流から分離された１以上の冷却空気用入
    口（２８，３０）から電動モータをモータシェル（１
    １）の内側で貫流して、電動モータ（１０）を少くとも
    部分的に空冷するための二次空気流を生み出す手段を含
    んで成ることを特徴とする、ターボファンユニット用電
    動モータ空冷装置。
  2. 【請求項２】 前記手段がモータシェルに対しターボフ
    ァン羽根車（２０）と同じ側に配設された空冷ファン
    （３２）であることを特徴とする、請求項１に記載のタ
    ーボファンユニット用電動モータ空冷装置。
  3. 【請求項３】 二次空気流がターボファンユニットの出
    口（３５）の近傍で空気主流に流入するようにしたこと
    を特徴とする、請求項１或いは２に記載のターボファン
    ユニット用電動モータ空冷装置。
  4. 【請求項４】 モータシェル（１１）がシャフト（１
    ６）を支持するハブ部（１４，１５）を夫々具備した第
    １、第２端壁（１２，１３）を有し、ターボファン羽根
    車（２０）と空冷ファン（３２）とが第１端壁（１２）
    の外側に配設されており、冷却空気用入口を形成する開
    口（２８）が少くとも部分的に第２端壁（１３）に配設
    されていることを特徴とする、請求項２或いは３に記載
    のターボファンユニット用電動モータ空冷装置。
  5. 【請求項５】 冷却用空気が電動モータ（１０）から第
    １端壁（１２）に配設した１以上の出口（３１）を通じ
    て流出し、当該出口がシャフト（１６）を支持するハブ
    部（１４）の周囲に配設されていることを特徴とする、
    請求項４に記載のターボファンユニット用電動モータ空
    冷装置。
  6. 【請求項６】 空冷ファン（３２）が第１端壁（１２）
    の近傍に配設されていることを特徴とする、請求項４或
    いは５に記載のターボファンユニット用電動モータ空冷
    装置。
  7. 【請求項７】 空冷ファン（３２）がラジアルファンで
    あることを特徴とする、請求項２−６のいづれか１項に
    記載のターボファンユニット用電動モータ空冷装置。
  8. 【請求項８】 空冷ファンが概して平坦プレートである
    ことを特徴とする、請求項２−７のいづれか１項に記載
    のターボファンユニット用電動モータ空冷装置。
  9. 【請求項９】 ターボファン羽根車（２０）と空冷ファ
    ン（３２）が１体のユニットであり、ターボファン羽根
    車が当該ユニットの１側に配位し、空冷ファン（３２）
    が電動モータ（１０）に対面する他側に配設されている
    ことを特徴とする、請求項２−８のいづれか１項に記載
    のターボファンユニット用電動モータ空冷装置。
  10. 【請求項１０】 二次空気流が偏向板（３６）によっ
    て、空気主流と合流する前に空気主流と概して同じ方向
    に指向されるようにしたことを特徴とする、請求項１−
    ９のいづれか１項に記載のターボファンユニット用電動
    モータ空冷装置。
JP6269665A 1993-11-02 1994-11-02 ターボファンユニット用電動モータ空冷装置 Pending JPH07167098A (ja)

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SE9303599-6 1993-11-02
SE9303599A SE9303599L (sv) 1993-11-02 1993-11-02 Anordning för att kyla ett elmotordrivet turbofläktaggregat

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JPH07167098A true JPH07167098A (ja) 1995-07-04

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JP (1) JPH07167098A (ja)
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CA (1) CA2134733A1 (ja)
DE (1) DE69409326T2 (ja)
FI (1) FI945145A (ja)
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