JPH08251871A - 全閉ブラシレス同期機の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機内に導入される冷却風をコイルエンド部室を
介して回転電機本体と吸気ダクトを介してブラシレス励
磁機に冷却風を送風するものにおいて、コイルエンド部
室で加温された温風を冷却して前記ブラシレス励磁機に
送風することを可能にした全閉ブラシレス同期機の冷却
装置を提供することにある。 【構成】空気冷却器１からコイルエンド部室１１に導入
されて、前記コイルエンド部室１１内で加温された冷却
風８ｄを送風する吸気ダクトを、空気冷却器１を介して
配された吸気ダクト１３ｂと、この吸気ダクト１３ｂと
連結した吸気ダクト１３ｃとで構成し、この吸気ダクト
１３ｃを励磁機カバー１８に連通して、空気冷却器１に
て放熱して冷却された吸気ダクト１３ｂ内の冷却風８ｅ
をブラシレス励磁機３に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タービン発電機及び
ジーゼル発電機等の回転電機本体及びブラシレス励磁機
を冷却する全閉ブラシレス同期機の冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３及び図４は、従来の冷却装置からな
る全閉ブラシレス同期機の部分断面であり、図４は図３
とは異なる冷却構造からなる全閉ブラシレス同期機の部
分断面図である。図３及び図４は、空気冷却式のタービ
ン発電機であり、空気冷却器１が回転電機本体を収納す
る固定子枠２の上部に配されている全閉形の冷却装置か
らなっている。また、タービン発電機の界磁巻線である
回転子コイルを励磁するブラシレス励磁機３は、機外の
回転子軸４の軸端に搭載されている。

【０００３】図３における冷却装置は、空気冷却器１か
ら固定子コイルエンド部５及び回転子コイルエンド部１
６とを覆うカバー６と固定子枠２で囲まれた冷却風吸込
みカバー７を通風してきた冷却風８を、回転子軸４の胴
部の軸方向に設けた図示しない通風孔を通り回転子コイ
ルを冷却し固定子鉄心９の半径方向へ通風する冷却風８
ａと、ファン１０により空気圧を高められてコイルエン
ド部室１１に導入される冷却風８ｂとに分けられるこの
冷却風８ｂは、固定子鉄心９と回転子鉄心１２の間隙部
を通り固定子鉄心９の半径方向へ通風する冷却風８ｃ
と、この冷却風８ｂの一部と固定子コイルエンド部５及
び回転子コイルエンド部１６とを冷却した冷却風とが合
わさった冷却風８ｄとになる。この冷却風８ｄは、コイ
ルエンド部室１１からブラシレス励磁機３を収納してい
る励磁機カバー１８に連通して配されている吸気ダクト
１３を通って、前記ブラシレス励磁機３を冷却する冷却
風８ｅとなる。そして、ブラシ励磁機３を冷却した後の
排気１４は、ブラシレス励磁機排気ダクト１５により機
内に排出される。なお、冷却風８をコイルエンド部室１
１に導入するファン１０は、回転子コイルエンド部１６
を支持する保持リング１７端にネジ等で取付け固定した
もので、回転子軸４の回転により冷却風８を吸引する構
成となっている。

【０００４】図４に示す冷却装置は、前記した図３とは
異なる構成からなるものであり、ファン１０ａが回転子
コイルエンド部１６の近傍の回転子軸４にネジ留め固定
された軸流ファンからなり、このファン１０ａにより導
入される冷却風８は、固定子コイルエンド部５と回転子
コイルエンド部１６とを囲むコイルエンド部室１１ａに
導入されるように構成されている。図４における冷却装
置においても、前記した図３によるものと同様に、ファ
ン１０ａにて吸引された冷却風８は、回転子軸４の軸方
向と固定子鉄心９及び回転子鉄心１２との間隙部を通る
冷却風８ａと８ｃとになり、また冷却風８の一部と固定
子コイルエンド部５と回転子コイルエンド部１６を冷却
した冷却風とが合わさった冷却風８ｄが、吸気ダクト１
３を通ってブラシレス励磁機３を冷却する冷却風８ｅと
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、このタ
ービン発電機の冷却装置においては、図３及び図４に示
すようにブラシレス励磁機３を冷却する冷却風８ｅは、
コイルエンド部室１１及び１１ａからそれぞれ取り入れ
る方式を採用している。しかしながら、前記した冷却風
８ｅは、固定子コイルエンド部５及び回転子コイルエン
ド部１６の冷却時の吸熱により加温された暖気とが混合
した冷却風８ｄが温風となって送風されてきたものであ
り、この加温さた冷却風８ｅが吸気ダクド１３を通りブ
ラシレス励磁機３に供給されるために、ブラシレス励磁
機３の冷却効率が下がり、逆に温度が高くなる場合があ
るという問題があった。このために、回転子コイルエン
ド部１６及び回転子軸４に設けられているファン１０及
び１０ａを大形のものにし、コイルエンド部室１１及び
１１ａに供給される冷却風８の風量を多くし冷却能力を
上げて、ブラシレス励磁機３に供給する冷却風８ｄの温
度の低下を図ることも可能であるが、このファン１０及
び１０ａを大形化することは、必要以上に機械損を増大
させ発電効率が低下する原因となるという問題がある。
従って、コイルエンド部室から吸気ダクトで冷却風をブ
ラシレス励磁機へ供給する冷却装置において、機械損を
増大させることのない、構造が簡単な冷却装置が求めら
れていた。

【０００６】この発明の目的は、前記の課題を解決し、
機内に導入される冷却風をコイルエンド部室を介して吸
気ダクトでブラシレス励磁機に冷却風を供給し冷却する
冷却装置において、加温された温風を冷却可能とし、こ
の冷却された冷却風を励磁機カバーに送風する構造を有
する吸気ダクトからなる全閉ブラシレス同期機の冷却装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明は、機外に設置された空気冷却器にて
冷却された冷却風をファンにて機内に導入し、コイルエ
ンド部室を介して通風し回転電機本体を冷却するととも
に、回転子軸の機外側の軸端に設けられているブラシレ
ス励磁機に前記コイルエンド部室より吸気ダクトを介し
て冷却風を送風して冷却する全閉ブラシレス同期機の冷
却装置において、コイルエンド部室からブラシレス励磁
機へ冷却風を送風する吸気ダクトを、空気冷却器を介し
て配するものとする。

【０００８】また、コイルエンド部室からブラシレス励
磁機へ冷却風を送風する吸気ダクトの外周に冷却フィン
を設けるとよい。

【０００９】

【作用】この発明は、空気冷却器からコイルエンド部室
にファンにて送風されてきた冷却風が、コイルエンド部
室内で発熱している固定子コイルエンド部及び回転子コ
イルエンド部を冷却する際に加温されて温風となったの
を、ブラシレス励磁機を収納する励磁機カバーへ供給す
る吸気ダクト部にて冷却するようにしたものである。す
なわち、前記した吸気ダクトを直接に励磁機カバーに連
結するのではなく、吸気カバーを冷却風を供給する空気
冷却器を介して励磁機カバーに連通さてて送風すように
する。これにより、コイルエンド部室で暖められた温風
を吸気カバー内で冷却させて、この冷却風を励磁機カバ
ーに送風することができる。

【００１０】また、吸気ダクトを、この吸気ダクトの外
周に冷却フィンを設けて構成することにより、この冷却
フィンを介して熱を外気へ放熱することができるので、
前記ど同様に吸気カバー内の温風を冷却することが可能
となる。

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。実施例１ 図１はこの発明の第１の実施例になる空気冷却装置を有
するタービン発電機の部分断面図である。この図１に示
すタービン発電機の冷却装置は、従来の図３に示すもの
に相当し、空気冷却器１から送風されてきた冷却風８を
コイルエンド部室１１に導入するためのファン１０を、
回転子コイルエンド部１６を保持する保持リング１７に
取付けたものである。なお、後述する第２の実施例を
も、上記した図３の冷却装置からなるタービン発電機を
対象としており、従来と同じ部分には同一符号を用いる
ことにより詳細な説明を省略する。

【００１１】図１において、固定子枠２の上部に配され
た空気冷却器１から送風され、ファン１０にてコイルエ
ンド部室１１に導入された冷却風８ｂは、従来と同様
に、固定子鉄心９と回転子鉄心１２の間隙部を通り回転
子コイルを冷却し固定子鉄心９を半径方向へ通風する冷
却風８ｃと、冷却風８ｂの一部と固定子コイルエンド部
５と回転子コイルエンド部１６とを冷却した冷却風とが
混合した冷却風８ｄとになる。図１に示す冷却装置にお
いて、コイルエンド部室１１から励磁機カバー１８内に
冷却風を送風する吸気ダクトは、回転機本体を冷却した
後の温風８ｆが通風してくる空気冷却器１の反ブラシレ
ス励磁機３側のコイルエンド部室１１の上部壁に、吸気
口１３ａと、これに接続した吸気ダクト１３ｂとを設け
て、この吸気ダクト１３ｂを空気冷却器１内に連通させ
て、励磁機カバー１８に接続されている吸気ダクト１３
ｃと連結する構成となっている。

【００１２】吸気ダクトの構造を上記のようにすること
により、コイルエンド部室１１の固定子コイルエンド部
５及び回転子コイルエンド部１６で加温されて温風とな
った冷却風８ｄは、空気冷却器１内に配された吸気ダク
ト１３ｂ部で熱交換されて冷却し、冷却風８ｅとなって
ブラシレス励磁機３に供給することができる。なお、空
気冷却器１に連通する吸気ダクト１３ｂの吸気口１３ａ
の位置は、前記実施例に限定されることはなく、吸気ダ
クト１３ｂが空気冷却器１に連通するように構成すれ
ば、空気冷却器１の冷却風８を送風するブラシレス励磁
機３側のコイルエンド部室１１の上部にも設けることが
可能である。

【００１３】実施例２ 図２はこの発明の第２の実施例になる空気冷却装置を有
するタービン発電機の部分断面図である。この発明の前
記第１の実施例との違いは、コイルエンド部室１１から
送風されてくる温風を冷却するのに、励磁機カバー１８
に連結されている吸気ダクト１８ｄの外周に冷却フィン
１９を設けたことにある。即ち、図３に示すように機内
側に位置する吸気ダクト１３ｄ内に送風されてく加温さ
れた冷却風８ｄは、空気冷却機１からの冷却風８によっ
て冷却フィン１９を介して熱交換され冷却され、更に機
外側でも外気により冷却フィン１９にて冷却されるの
で、この冷却した冷却風８ｅを励磁機カバー１８内に送
風することによりブラシレス励磁機３を冷却することが
できる。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、この発明においては、空
気冷却器からファンにてコイルエンド部室に送風されて
きた冷却風の一部を、このコイルエンド部室に連結され
た吸気ダクトによりブラシレス励磁機を収納している励
磁機カバー内に供給する冷却装置において、前記吸気ダ
クトを空気冷却器を介して励磁機カバーに連結するよう
に構成した。これにより、コイルエンド部室で加温され
て温風となった冷却風を、空気冷却器内に配された吸気
ダクトを介して冷却して、この冷却風をブラシレス励磁
機に供給して冷却することができる。従って、ファンを
大形化して必要以上に風量を増すことによる機械損の増
大を招くことない冷却装置とすることができる。

【００１５】また、吸気ダクトの外周に冷却フィンを設
ける構成とすることにより、加温された吸気カバー内の
温風を、この冷却フィンを介して外気へ放熱させ冷却す
ることができるので、この冷却風にて前記と同様にブラ
シレス励磁機を冷却することができる。なお、この発明
の実施例では、前記したように、コイルエンド部室１１
に冷却風を送風するファン１０を回転子コイルエンド部
端に設けた構造からなる冷却装置について述べたが、従
来例として記載した図３の回転子軸４端にファン１０ａ
を設けた冷却装置の場合においても適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の空気冷却装置を有す
るタービン発電機の部分断面図である。

【図２】この発明の第２の実施例の空気冷却装置を有す
るタービン発電機の部分断面図である。

【図３】従来の空気冷却装置を有するタービン発電機の
部分断面図である。

【図４】従来の異なる空気冷却装置を有するタービン発
電機の部分断面図である。

【符号の説明】

１ 空気冷却器 ３ ブラシレス励磁機 ５ 固定子コイルエンド部 ８ 冷却風 ８ｄ 冷却風 ８ｅ 冷却風 １０ ファン １１ コイルエンド部室 １３ｂ 吸気ダクト １３ｃ 吸気ダクト １３ｄ 吸気ダクト １６ 回転子コイルエンド部 １９ 冷却フィン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機外に設置された空気冷却器にて冷却され
   た冷却風をファンにて機内に導入し、コイルエンド部室
   を介して通風し回転電機本体を冷却するとともに、回転
   子軸の機外側の軸端に設けられたブラシレス励磁機を、
   前記コイルエンド部室より吸気ダクトを介して冷却風を
   送風して冷却する全閉ブラシレス同期機の冷却装置にお
   いて、コイルエンド部室からブラシレス励磁機へ冷却風
   を送風する吸気ダクトを、空気冷却器を介して配したこ
   とを特徴とする全閉ブラシレス同期機の冷却装置。
2. 【請求項２】機外に設置された空気冷却器にて冷却され
   た冷却風をファンにて機内に導入し、コイルエンド部室
   を介して通風し回転電機本体を冷却するとともに、回転
   子軸の機外側の軸端に設けられているブラシレス励磁機
   に前記エンド部室より吸気ダクトを介して冷却風を送風
   して冷却する全閉ブラシレス同期機の冷却装置におい
   て、コイルエンド部室からブラシレス励磁機へ冷却風を
   送風する吸気ダクトの外周に冷却フィンを設けたことを
   特徴とする全閉ブラシレス同期機の冷却装置。