JPH07170694A - 回転電機の回転子の液冷却装置 - Google Patents

回転電機の回転子の液冷却装置

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JPH07170694A
JPH07170694A JP34192893A JP34192893A JPH07170694A JP H07170694 A JPH07170694 A JP H07170694A JP 34192893 A JP34192893 A JP 34192893A JP 34192893 A JP34192893 A JP 34192893A JP H07170694 A JPH07170694 A JP H07170694A
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liquid
cooling
cooling liquid
rotor
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JP34192893A
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Kazuaki Kawabata
一昭 川端
Katsuhiro Nabeshima
克弘 鍋島
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】パワーアップ化しても、冷却液の漏れが軸受や
回転電機の内部に浸入することのない長寿命の回転子の
液冷却装置を提供することにある。 【構成】反伝導側の軸受ハウジングの外カバーよりさら
に外側の位置に、回転子を装着して成る中空軸の穴の中
に挿入される入液パイプ付き・排液口付きの冷却液箱を
設け、この冷却液箱の一端面を外カバーの外側端面と係
合させて密閉化し、上記冷却液箱の入液パイプの入液口
から流入した冷却液をこの冷却箱の排液口からのみ流出
させ、冷却液箱の内部空間の所定位置まで中空軸を伸延
し、上記外カバーの外側端面と伸延した中空軸の外周の
間にメカニカルシール・ユニットを設けて冷却液の漏れ
を防止し、またシール部から漏れたわずかな冷却液に対
しては、外カバーの所定位置に漏液溜め部を設け、この
漏液溜め部と導通するドレン穴から排液させるようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体冷却方式の全閉形
回転電機における回転子の液冷却装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の液体冷却方式の全閉形回転
電機における回転子の液冷却装置の部分拡大断面図であ
り、図3において、1は軸受、2は軸受ハウジング、3
は外カバー、3cは軸受1の潤滑グリースの漏れを防止
するために設けられたれ油切り溝部、9は冷却液蓋で、
この冷却液蓋9には所定長さの入液パイプ9aが取着さ
れている。従来の液冷却装置による回転子4の冷却方法
は、まず冷却液蓋9に取着された入液パイプ9aの入液
口9cから冷却液を流入し、回転子4を装着して成る中
空軸5の中心部分に設けられた所定長さの穴5aに吐出
させる。この穴5aに吐出された冷却液は穴の端面5b
ではね返って、中空軸の穴5aと入液パイプ9aの外周
との隙間5cを逆流し、穴の開口部5dから外カバー3
の外側の内部空間Dに排出される。この内部空間Dに排
出された冷却液は、外カバー3の下側に設けられた排液
口3eから流出される。
【0003】上記のような冷却液の循環により、回転子
4の冷却を行う。10は中空軸5の外周に設けられたオイ
ルシールで、このオイルシールは回転子4を冷却した液
体が軸受1やさらに回転電機の内部Cに漏れて浸入する
のを防ぐために必要に応じて複数個軸方向に設けられて
おり、11はオイルシール10の取付金具、12はオイルシー
ル10の押え板で、オイルシール10が飛び出さないよう
に、取付金具11を介して外カバー3に取着されている。
なお、中空軸5に入液パイプ9aを装着し、また中空軸
5に回転子を嵌着せしめた構成は公知技術であるためこ
こではその説明は割愛する。(この部分の構成のみは図
1に類したものである。)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かような構成におい
て、回転電機のパワーアップ化を図ろうとすると、回転
電機のロス分も増大し、このため回転子おにび固定子の
温度上昇が高くなる。このような温度上昇を高くせずに
適正に抑え込むには、回転電機のパワーアップ化に伴っ
て回転子の固定子の冷却液流量を増大させる必要があ
る。回転子の冷却液の流量を増大させると、この冷却液
がオイルシールのシール部分から漏れて外カバーの油切
り溝部や軸受やさらには回転電機の内部にまで浸入し、
さまざまの不具合を発生させてしまう。
【0005】また、回転電機の高速化を図ろうとする
と、回転子を装着している中空軸の周速が大きくなり、
このため有機高分子材料から形成されているオイルシー
ルのシール部の磨耗量が大きくなり、オイルシールの短
寿命化につながる。本発明は上述した点に鑑みて創案さ
れたもので、その目的とするところは、パワーアップ化
しても、冷却液の漏れが軸受や回転電機の内部に浸入す
ることのない長寿命の回転子の液冷却装置を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成
するための手段は、回転電機の反伝導側の軸受ハウジン
グの外カバーよりさらに外側の位置に、回転子を装着し
て成る中空軸の穴の中に挿入される入液パイプ付き・排
液口付きの冷却液箱を設け、この冷却液箱の一端面を外
カバーの外側端面と係合させて密閉化し、上記冷却液箱
の入液パイプの入液口から流入した冷却液をこの冷却箱
の排液口からのみ流出させて回転子を冷却するようにす
る。
【0007】更に、この冷却液箱の内部空間の所定位置
まで中空軸を伸延し、上記外カバーの外側端面と伸延し
た中空軸の外周の間にメカニカルシール・ユニットを設
けて冷却液の漏れを防止し、またシール部から漏れたわ
ずかな冷却液に対しては、外カバーの所定位置に漏液溜
め部を設け、この漏液溜め部と導通するドレン穴から排
液させるようにしたものである。
【0008】
【作用】その作用は、次に述べる実施例で併せて説明す
る。以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述す
る。
【0009】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す液体冷却方式
の全閉形回転電機の一部断面図、図2は図1の回転子の
液冷却装置の部分拡大断面図である。図1及び図2にお
いて、1は軸受、2は軸受ハウジング、3は外カバー、
3cは軸受1の潤滑グリースの漏れを防止するために設
けられた油切り溝部、6は冷却液箱で、この冷却液箱6
には所定長さの入液パイプ6aと排液口6bが取着され
ている。
【0010】本発明の液冷却装置による回転子4の冷却
方法は、まず冷却液箱6に取着された入液パイプ6aの
入液口6cから冷却液を流入し、回転子4を装着して成
る中空軸5の中心部分に設けられた所定長さの穴5aに
吐出させる。この穴5aに吐出された冷却液は、穴の端
面5bではね返って中空軸の穴5aと入液パイプ6aの
外周と隙間5cを逆流し、穴の開口部5dから冷却液箱
の内部空間Aに排出される。この内部空間Aに排出され
た冷却液は、冷却液箱6に設けられた排液口6bから流
出される。上記のような冷却液の循環により、回転子4
の冷却を行う。7はメカニカルシール・ユニットで、こ
のユニットのスラスト方向摺動リング7bは取付金具7
aに装着され、この取付金具7aは外カバー3の外側端
面3dに取着されている。一方メカニカルシール・ユニ
ット7の回転リング7cは取付金具7dに装着され、こ
の取付金具7dは冷却液箱6の内部空間Aの所定位置ま
で伸延した中空軸5の外周に取着され、上記スラスト方
向摺動リング7bと回転リング7cの接触シール面Bで
冷却液のシールを行い、冷却液の漏れを防止する。
【0011】また、上記接触シール面Bから漏れたわず
かな冷却液に対しては、外カバー3の所定位置に漏液溜
め部3aを設け、この漏液溜め部3aと導通するドレン
穴3bから排液させる。かような構成においては、接触
シール面Bから漏れた冷却液は、外カバー3の油切り溝
部3cや軸受1やさらには回転電機の内部Cにまで浸入
することが全く無くなる。さらに、上記のメカニカルシ
ール・ユニット7のスラスト方向摺動リング7bと回転
リング7cの材料は耐磨耗性の優れた無機材料を使用し
ているため磨耗量が極めて少なく、長寿命化が可能とな
る。なお、メカニカルシール・ユニットには種々の種類
があり、如何ような構成のメカニカルシール・ユニット
であってもよい。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転電機の反伝導側の軸受ハウジングの外カバーよりさら
に外側の位置に、回転子を装着して成る中空軸の穴の中
に挿入される入液パイプ付き・排液口付きの冷却液箱を
設け、この冷却液箱の一端面を外カバーの外側端面と係
合させて密閉化し、上記冷却液箱の入液パイプの入液口
から流出した冷却液をこの冷却液箱の排液口からのみ流
出させて回転子を冷却するようにし、かつこの冷却液箱
の内部空間の所定位置まで中空軸を伸延し、上記外カバ
ーの外側端面と伸延した中空軸の外周の間にメカニカル
シール・ユニットを設けて冷却液の漏れを防止し、また
シール部から漏れたわずかな冷却液に対しては外カバー
の所定位置に漏液溜め部を設け、この漏液溜め部と導通
するドレン穴から排液させるようにしたことにより、漏
れた冷却液が外カバーの油切り溝部や軸受けやさらには
回転電機の内部にまで浸入することが全く無くなる。ま
た、メカニカルシール・ユニットのスラスト方向摺動リ
ングと回転リングの材料は耐磨耗性の優れた無機材料を
使用しているため磨耗量が極めて少なくなり、長寿命化
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例を示す一部断面図であ
る。
【図2】図2は図1の部分拡大断面図である。
【図3】図3は従来の一例を示す部分拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
1 軸受 2 軸受ハウジング 3 外カバー 3a 漏液溜め部 3b ドレン穴 3c 油切り溝部 3d 外側端面 4 回転子 5 中空軸 5a 穴 5b 穴の端面 5c 隙間 5d 穴の開口部 6 冷却液箱 6a 入液パイプ 6b 排液口 6c 入液口 7 メカニカルシール・ユニット 7a 取付金具 7b スラスト方向摺動リング 7c 回転リング 7d 取付金具 A 内部空間 B 接触シール面 C 回転電機の内部 8 固定子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反伝導側の軸受ハウジングの外カバーよ
    りさらに外側の位置に、回転子を装着して成る中空軸の
    穴の中に挿入される入液パイプ付き・排液口付きの冷却
    液箱を設け、この冷却液箱の一端面を外カバーの外側端
    面と係合させて密閉化し、前記冷却液箱の入液パイプの
    入液口から流入した冷却液を、この冷却液箱の排液口か
    らのみ流出させて回転子を冷却するようにし、かつこの
    冷却液箱の内部空間の所定位置まで中空軸を伸延し、前
    記外カバーの外側端面と伸延した中空軸の外周の間にメ
    カニカル・ユニットを設けて冷却液の漏れを防止し、ま
    たシール部から漏れたわずかな冷却液に対しては外カバ
    ーの所定位置に漏液溜め部を設け、この漏液溜め部と導
    通するドレン穴から排液させることを特徴とした回転電
    機の回転子の液冷却装置。
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