JPH0993869A - 液冷構造を有する回転機械 - Google Patents

液冷構造を有する回転機械

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JPH0993869A
JPH0993869A JP27662595A JP27662595A JPH0993869A JP H0993869 A JPH0993869 A JP H0993869A JP 27662595 A JP27662595 A JP 27662595A JP 27662595 A JP27662595 A JP 27662595A JP H0993869 A JPH0993869 A JP H0993869A
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stator core
cooling pipe
cooling
stator
pipe
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Isao Sonoda
功 園田
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転機械の固定子の熱抵抗を低減して冷却性
を図るとともに、固定子鉄心回転防止用ピンを削除す
る。 【解決手段】 折返し状の冷却パイプ4を固定子鉄心6
の外周部に直接取り付け、冷却パイプ4の外径部の一部
をブラケット1に設けられた溝にはめ込み、固定子鉄心
6のラジアル回転止めとする。また、冷却パイプ4と固
定子コイル7の間に熱伝導レジン8を、固定子鉄心6と
冷却パイプ4の間に熱伝導の良い接着剤9を使用するこ
とにより、冷却パイプ4と固定子コイル7間の熱抵抗を
低減し、冷却性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転機械の液冷
式の冷却構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来におけるこの種の回転機械の
一例である液冷形ブラケット構造を示す部分断面図であ
り、図8は図7のC−C断面図、図9は図7の側面図で
ある。図において、1は回転機械のブラケットであり、
このブラケット1内には回転機械を冷却するための冷却
液通路を形成する冷却パイプ4が埋め込まれ、その冷却
パイプ4の各端部には冷却液入口2、冷却液出口3が形
成されている。なお、5は冷却液通路である。また、ブ
ラケット1の内側には固定子鉄心6が固定され、更に固
定子鉄心6の内周部には固定子コイル7が巻回されてい
る。ピン10は固定子鉄心6をブラケット1に固定し、
回転機械作動時に生じる反作用力によって固定子鉄心6
が回転するのを防ぐ役割を果している。
【0003】次に、上記従来装置の動作について説明す
る。回転機械は作動時に固定コイル7から発熱し、冷却
が無ければその熱によって固定子コイル7の絶縁を破壊
し、回転機械は故障する。従来の回転機械の冷却方法を
説明すると、冷却液入口2より送り込まれた冷却液は、
冷却液通路5を通りブラケット1の全周に流れる。この
時、固定子コイル7から回転機作動時に発生する熱を、
固定子鉄心6、ブラケット1を介して冷却液通路5の冷
却液にて奪い、冷却液出口3より排出し、発熱体である
固定子コイル7を冷却する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の液冷式回転機械
は、作動時に発生する熱によって回転機械の温度が上昇
するため、これを冷却するために、ブラケット1を冷却
することによって固定子鉄心6を冷却し、固定子鉄心6
を冷却することによって固定子コイル7を冷却してい
た。従って、固定子コイル7と冷却液通路5の間に固定
子鉄心6、ブラケット1が介在し固定子コイル7を効果
的に冷却できない問題点があった。また、回転機械作動
時に生じる反作用力によって、固定子鉄心6が回転する
のを防ぐために、ピン10等の回り止めの部品が必要で
あった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、回転機械をより有効に冷却
するための構造、および固定子鉄心の回り止め用ピンを
削除できる構造を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る液
冷式回転機械は、ブラケット内側に配設された固定子鉄
心に固定子コイルが巻回されているものにおいて、固定
子鉄心外周部に冷却液の通る冷却パイプを設けたもので
ある。そしてこの発明によれば、従来固定子鉄心とブラ
ケットを介して発熱体である固定子コイルを冷却したも
のに比べ熱抵抗が小さくなり冷却性が向上する。
【0007】請求項2の発明は、上記冷却パイプを、固
定子鉄心の外周に固定子の軸方向と平行に設けかつ固定
子軸方向端で再度反対方向に折り返し、この折返し構造
を固定子全周にわたって繰り返すとともに、この冷却パ
イプを固定子鉄心の外周部分に設けた溝に収まるように
したものである。そしてこの発明によれば、1本の冷却
パイプにより冷却パイプ通路を構成でき冷却パイプ構造
が簡単になる。
【0008】請求項3の発明は、上記冷却パイプの外径
部を固定子鉄心の外径より若干はみ出すように構成し、
外周のブラケットにこのはみ出したパイプ部分が収まる
ような溝を設け、当該冷却パイプがブラケットの溝には
まるようにした。そしてこの発明によれば、当該冷却パ
イプを固定子鉄心のラジアル回り止めとすることがで
き、固定子のラジアル方向の固定部品が不要となる。
【0009】請求項4の発明は、固定子コイルと冷却パ
イプ間に熱伝導性絶縁材料(例えば熱伝導レジン)を配
設するものであり、固定子コイルと冷却パイプの間の熱
伝導性を高めることにより固定子コイルの冷却性を高め
る。
【0010】請求項5の発明は、冷却パイプと固定子鉄
心とを熱伝導性の良い接着剤を用い固定したものであ
り、冷却パイプと固定子鉄心の間の熱伝導性を高め、固
定子鉄心を介して固定子コイルの冷却性を高める。
【0011】請求項6の発明は、冷却パイプの断面形状
を横長形(例えば楕円形状、長方形状)とし、その長手
方向が固定子鉄心の略円周方向になるようにする。それ
により、冷却パイプと固定子鉄心との伝熱面積を増加さ
せ、冷却パイプにより固定子鉄心を介して固定子コイル
の冷却性を高める。また、固定子鉄心の外径が決まって
いるとき、横長形パイプ(楕円パイプ等)を使うことに
より、ラジアル方向のパイプ径を小さくでき、同じパイ
プ断面積の丸パイプを使うより、固定子鉄心のコアバッ
クを大きく取れる。
【0012】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1に係る、
固定子鉄心外周部に冷却パイプをもった液冷構造を有す
る回転機械の部分断面図であり、図2は図1のA−A断
面図、図3は図1の側面図である。図において、1は回
転機械の外周部を構成する例えばアルミ製のブラケッ
ト、4は冷却液通路を形成する例えば熱伝導性の良好な
金属材料で構成した冷却パイプであり、固定子鉄心6の
外周部に設けられた溝に挿入されており(嵌入でもよ
い)、その両端部には冷却液入口2、冷却液出口3が形
成されている。5は冷却パイプ4内の冷却液通路、6は
ブラケット1内に固定された固定子鉄心、7は固定子鉄
心6の内周部に巻かれた固定子コイルである。また、上
記冷却パイプ4は、その外径部が固定子鉄心6の外径よ
り若干はみ出すように構成し、外周のブラケット1にこ
のはみ出したパイプ部分が収まるような溝を設けてお
き、当該パイプ部分が当該ブラケットの溝にはまり込む
ことによって、固定子鉄心6のラジアル方向の回り止め
となる。更に、上記冷却パイプ4は、固定子鉄心6の外
周に固定子の軸方向と平行になるように設け、かつ固定
子軸方向端で再度軸方向と平行になるように180度反
対方向に折り返し、この折返し構造を固定子全周にわた
って繰り返すように形成している。
【0013】次に、上記液冷式回転機械の動作について
説明する。冷却液入口2より送り込まれた冷却液は、冷
却液通路5を通り固定子鉄心6の全周に流れる。この
時、回転機械の作動時に生じる固定子コイル7からの発
生熱を、固定子鉄心6を介して冷却パイプ4に伝え、冷
却パイプ4内の冷却液(冷却水等)によって熱を奪い、
冷却液は冷却液出口3より排出され、発熱体である固定
子コイル7を冷却する。また、回転機械の回転時に冷却
パイプ4がブラケット1にかみ合って、回転機械作動時
の反作用力による固定子鉄心6の回転を防止する。
【0014】実施の形態2.図4は実施の形態2に係る
液冷構造を有する回転機械の部分断面図であり、図5は
図4のB−B線断面図である。図4および図5は、実施
の形態1において、さらに固定子鉄心6と冷却パイプ4
の間に熱伝導性の良い接着剤9を用い、また固定子コイ
ル7と冷却パイプ4の間に熱伝導レジン8を介すことに
より、発熱体である固定子コイル7又は固定子鉄心6か
ら冷却パイプ4への熱伝導性を高め、固定子コイル7が
より有効に冷却されるようにしている。
【0015】実施の形態3.図6は実施の形態2に係る
液冷構造を有する回転機械の部分断面図であり、図4の
B−B線断面図である。実施の形態3では、冷却パイプ
4の断面形状を楕円形にしかつその長軸方向を固定子鉄
心6の円周方向に合わせることにより、固定子鉄心6と
の伝熱面積を増加させ、この冷却パイプ4により固定子
鉄心6を介して固定子コイル7の冷却性を高めている。
また、固定子鉄心6の外径が決まっているとき、楕円パ
イプを使うことにより、ラジアル方向のパイプ径を小さ
くでき、同じパイプ断面積の丸パイプを使うより、固定
子鉄心6のコアバックを大きく取れる。なお、冷却パイ
プ4の断面形状を長方形等にしてその長軸方向を固定子
鉄心6の円周方向に合わせても同様の効果を奏する。
【0016】
【発明の効果】この発明の液冷構造を有する回転機械は
冷却を向上できる特徴がある。それは、本発明に係る冷
却パイプが発熱源である固定子コイルにより近く、固定
子コイルと冷却パイプ間の熱抵抗が小さくできるためで
ある。
【0017】また、冷却パイプを、固定子鉄心の外周に
固定子の軸方向と平行に設けかつ固定子軸方向端で再度
反対方向に折り返し、この折返し構造を固定子全周にわ
たって繰り返すとともに、この冷却パイプを固定子鉄心
の外周部分に設けた溝に収まるようにすることにより、
1本の冷却パイプにより冷却パイプ通路を構成でき冷却
パイプ構造が簡単になる。
【0018】さらにまた、固定子鉄心外周に冷却パイプ
を設け、冷却パイプ外周の一部がブラケットに設けられ
たパイプの入る溝に収まることにより、冷却パイプ自身
が固定子の回り止めとなり、従来の固定子の回り止めが
不要となる特徴を有する。
【0019】さらにまた、冷却パイプと固定子コイルと
の間の熱伝導性絶縁材料(例えば熱伝導レジン)によ
り、固定子コイル端部の冷却性が向上する特徴を有す
る。
【0020】また、冷却パイプと固定子鉄心との間を熱
伝導性の良い接着剤により固定することのより、固定子
鉄心を介して固定子コイルの冷却性を高める特徴を有す
る。
【0021】更に、冷却パイプの断面形状を横長形(例
えば楕円形状、長方形状)とし、その長手方向が固定子
鉄心の略円周方向になるようにすることにより、冷却パ
イプと固定子鉄心との伝熱面積を増加させ、冷却パイプ
により固定子鉄心を介して固定子コイルの冷却性を高め
る効果を有する。また、固定子鉄心の外径が決まってい
るとき、横長形パイプ(楕円パイプ等)を使うことによ
り、ラジアル方向のパイプ径を小さくでき、同じパイプ
断面積の丸パイプを使うより、固定子鉄心のコアバック
を大きく取れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係る冷却構造を有する回転機
械の断面図である。
【図2】 図1の回転機械のA−A線の部分断面図であ
る。
【図3】 図1の回転機械の側面図である。
【図4】 実施の形態2による冷却構造を有する回転機
械の断面図である。
【図5】 図4の回転機械の側面図である。
【図6】 実施の形態3による冷却構造を有する回転機
械の側面断面図であり、図4のB−B線の断面図であ
る。
【図7】 従来の冷却構造を有する回転機械の断面図で
ある。
【図8】 図7の回転機械のC−C線の断面図である。
【図9】 図7の回転機械の側面図である。
【符号の説明】
1 ブラケット、2 冷却液入口、3 冷却液出口、4
冷却パイプ、5 冷却液通路、6 固定子鉄心、7
固定子コイル、8 熱伝導レジン、9 熱伝導性接着
剤。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブラケット内側に配設された固定子鉄心
    に固定子コイルが巻回されている回転機械において、上
    記固定子鉄心の外周に冷却液の通る冷却パイプを取り付
    けたことを特徴とする液冷構造を有する回転機械。
  2. 【請求項2】 上記冷却パイプを、固定子鉄心の外周に
    固定子の軸方向と平行に設けかつ固定子軸方向端で再度
    反対方向に折り返し、この折返し構造を固定子鉄心全周
    にわたって繰り返すとともに、この冷却パイプを固定子
    鉄心の外周部分に設けた溝に収まるようにしたことを特
    徴とする請求項1記載の液冷構造を有する回転機械。
  3. 【請求項3】 上記冷却パイプの外径部を固定子鉄心の
    外径より若干はみ出すように構成し、外周のブラケット
    にこのはみ出したパイプ部分が収まるような溝を設け、
    当該冷却パイプがブラケットの溝にはまるようにしたこ
    とを特徴とする請求項1または請求項2記載の液冷構造
    を有する回転機械。
  4. 【請求項4】 上記冷却パイプと上記固定子コイルの間
    に熱伝導性絶縁材料を形成したことを特徴とする請求項
    1から請求項3のいずれか1項に記載の液冷構造を有す
    る回転機械。
  5. 【請求項5】 上記固定鉄心と上記冷却パイプの間に熱
    伝導性の良い接着剤を用い、固定子鉄心と冷却パイプを
    固定したことを特徴とする請求項1から請求項4のいず
    れか1項に記載の液冷構造を有する回転機械。
  6. 【請求項6】 上記冷却パイプの断面形状を横長形と
    し、その長手方向が固定子鉄心の略円周方向になるよう
    に構成したことを特徴とする請求項1から請求項5のい
    ずれか1項に記載の液冷構造を有する回転機械。
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