JPH10341556A - 電動機 - Google Patents
電動機Info
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- JPH10341556A JPH10341556A JP16527697A JP16527697A JPH10341556A JP H10341556 A JPH10341556 A JP H10341556A JP 16527697 A JP16527697 A JP 16527697A JP 16527697 A JP16527697 A JP 16527697A JP H10341556 A JPH10341556 A JP H10341556A
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- JP
- Japan
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- rotor
- stator
- blower
- casing
- suction port
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ケーシング内の気体の滞留を抑え、ロータの
両端部のフィンの放熱効果、ステータの電気絶縁巻線の
冷却効果及びファン（送風機）の送風能力を向上させ、
冷却効率の優れた電動機を提供すること。 【解決手段】 ステータ１１と、両端にフィン２２を有
するロータ１２と、ロータ回転軸１３の端部に取り付け
た送風機１７とを具備し、ケーシング１０とステータ１
１の間に通風路１９を設けると共に、ロータ１２とロー
タ回転軸１３の間に通風路２１を設け、送風機１７の羽
根車吸込口から吸い込まれたケーシング１０内の気体を
通風路１９、２１を通して送風機１７の羽根車吸込口に
達するようにした電動機において、送風機１７の羽根車
吸込口の端部及び前面所定位置にロータ回転軸１３と直
交し、循環する気体をロータ１２のフィン２２を通って
該羽根車吸込口に案内するガイドプレート２７、２８を
設けた。
両端部のフィンの放熱効果、ステータの電気絶縁巻線の
冷却効果及びファン（送風機）の送風能力を向上させ、
冷却効率の優れた電動機を提供すること。 【解決手段】 ステータ１１と、両端にフィン２２を有
するロータ１２と、ロータ回転軸１３の端部に取り付け
た送風機１７とを具備し、ケーシング１０とステータ１
１の間に通風路１９を設けると共に、ロータ１２とロー
タ回転軸１３の間に通風路２１を設け、送風機１７の羽
根車吸込口から吸い込まれたケーシング１０内の気体を
通風路１９、２１を通して送風機１７の羽根車吸込口に
達するようにした電動機において、送風機１７の羽根車
吸込口の端部及び前面所定位置にロータ回転軸１３と直
交し、循環する気体をロータ１２のフィン２２を通って
該羽根車吸込口に案内するガイドプレート２７、２８を
設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はケーシング内の気体
（主に空気）をロータ回転軸に取り付けた送風機（ファ
ン）により循環させるように構成した冷却構造を有する
電動機に関するものである。
（主に空気）をロータ回転軸に取り付けた送風機（ファ
ン）により循環させるように構成した冷却構造を有する
電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電動機の小形化を進めるうえで発生する
熱をどのようにして放熱させるかは重要な問題である。
電動機内部には内部抵抗Ｒの巻線に電流Ｉが流れること
により発生するＩ2Ｒの熱、磁束の変化に伴う渦電流に
より発生する発熱及びその他の原因により発生する熱が
ある。これに対し、絶縁材料の耐熱性限界のため温度上
昇を所定内に抑えることができるか否かが、絶縁材料の
耐熱寿命、電動機の寿命を左右し、製品の信頼性を決定
する大きな要因となっている。
熱をどのようにして放熱させるかは重要な問題である。
電動機内部には内部抵抗Ｒの巻線に電流Ｉが流れること
により発生するＩ2Ｒの熱、磁束の変化に伴う渦電流に
より発生する発熱及びその他の原因により発生する熱が
ある。これに対し、絶縁材料の耐熱性限界のため温度上
昇を所定内に抑えることができるか否かが、絶縁材料の
耐熱寿命、電動機の寿命を左右し、製品の信頼性を決定
する大きな要因となっている。
【０００３】電動機内で発生する熱を放熱する冷却方法
として、ケーシング内の空気をロータ回転軸に取り付け
たファンにより強制的に循環させて冷却させるように構
成した冷却構造を採用した電動機がある。図３及び図４
は従来のこの種の電動機の構造例を示す図である。図３
は全体の縦断面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。
図示するように本電動機はケーシング１０に嵌合された
ステータ１１と該ステータ１１内を軸受１４及び１５で
支持され回転するロータ１２と、ロータ回転軸１３の端
部に取り付けられたファン１７を具備する。
として、ケーシング内の空気をロータ回転軸に取り付け
たファンにより強制的に循環させて冷却させるように構
成した冷却構造を採用した電動機がある。図３及び図４
は従来のこの種の電動機の構造例を示す図である。図３
は全体の縦断面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。
図示するように本電動機はケーシング１０に嵌合された
ステータ１１と該ステータ１１内を軸受１４及び１５で
支持され回転するロータ１２と、ロータ回転軸１３の端
部に取り付けられたファン１７を具備する。
【０００４】前記ケーシング１０の内周面には複数本
（図では８本）の帯状凹部１８（外周は帯状凸部とな
る）が設けられ、該帯状凹部１８によりステータ１１と
ケーシング１０の間に複数本（図では８本）の通風路１
９が形成されている。また、ロータ１２は複数枚（図で
は４枚）の板状の支持部材２０でロータ回転軸１３に支
持されており、ロータ回転軸１３とロータ１２の間に複
数本（図では４本）の通風路２１が形成されている。ロ
ータ１２の両端部にはフィン２２が設けられている。な
お、図において、２３はステータ１１の電気絶縁巻線、
２４は電力ケーブル導入口、２５はシール機構である。
（図では８本）の帯状凹部１８（外周は帯状凸部とな
る）が設けられ、該帯状凹部１８によりステータ１１と
ケーシング１０の間に複数本（図では８本）の通風路１
９が形成されている。また、ロータ１２は複数枚（図で
は４枚）の板状の支持部材２０でロータ回転軸１３に支
持されており、ロータ回転軸１３とロータ１２の間に複
数本（図では４本）の通風路２１が形成されている。ロ
ータ１２の両端部にはフィン２２が設けられている。な
お、図において、２３はステータ１１の電気絶縁巻線、
２４は電力ケーブル導入口、２５はシール機構である。
【０００５】上記構造の電動機において、電動機が起動
し、ロータ１２が回転すると同時にロータ回転軸１３に
取り付けられたファン１７も回転する。これにより、図
３の矢印に示すように、ファン１７の羽根車吸込口１７
ａに吸い込まれたケーシング１０内の気体（主に空気）
は羽根車吐出口１７ｂから、ステータ１１の一端部に流
れ、ここから前記ケーシング１０とステータ１１の間の
通風路１９を通って他端に流れ、該他端からロータ１２
とロータ回転軸１３の間の複数の通風路２１を通してフ
ァン１７の羽根車吸込口１７ａに流れて循環する。この
ようにファン１７によりケーシング１０内の気体を強制
的に循環させてステータ１１やロータ１２等で発生する
熱を放熱し、冷却する冷却構造を採用している。
し、ロータ１２が回転すると同時にロータ回転軸１３に
取り付けられたファン１７も回転する。これにより、図
３の矢印に示すように、ファン１７の羽根車吸込口１７
ａに吸い込まれたケーシング１０内の気体（主に空気）
は羽根車吐出口１７ｂから、ステータ１１の一端部に流
れ、ここから前記ケーシング１０とステータ１１の間の
通風路１９を通って他端に流れ、該他端からロータ１２
とロータ回転軸１３の間の複数の通風路２１を通してフ
ァン１７の羽根車吸込口１７ａに流れて循環する。この
ようにファン１７によりケーシング１０内の気体を強制
的に循環させてステータ１１やロータ１２等で発生する
熱を放熱し、冷却する冷却構造を採用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記構造の電動機はフ
ァン１７により、ケーシング１０内の気体を強制循環さ
せて冷却する方式であるが、本発明者等が放熱のメカニ
ズムをシュミレーション解析した結果次のようなことが
解明された。即ち、図５の矢印で示すように、ファン１
７により強制的に循環され、ロータ１２とロータ回転軸
１３の間の通風路２１を通った気体はロータ１２の両端
部のフィン２２の回転により流れが形成され、この流れ
がステータ１１の電気絶縁巻線２３やファン１７の存在
により、これらに沿った渦状の流れとなる（図５のＢ部
分を参照）。
ァン１７により、ケーシング１０内の気体を強制循環さ
せて冷却する方式であるが、本発明者等が放熱のメカニ
ズムをシュミレーション解析した結果次のようなことが
解明された。即ち、図５の矢印で示すように、ファン１
７により強制的に循環され、ロータ１２とロータ回転軸
１３の間の通風路２１を通った気体はロータ１２の両端
部のフィン２２の回転により流れが形成され、この流れ
がステータ１１の電気絶縁巻線２３やファン１７の存在
により、これらに沿った渦状の流れとなる（図５のＢ部
分を参照）。
【０００７】上記のような気体の渦状の流れの発生によ
りこの部分に気体が停滞し、温度上昇を起こし、下記の
ような問題が発生する。 ロータ１２の両端部のフィン２２の放熱効果を下げ
る。
りこの部分に気体が停滞し、温度上昇を起こし、下記の
ような問題が発生する。 ロータ１２の両端部のフィン２２の放熱効果を下げ
る。
【０００８】ステータ１１の電気絶縁巻線２３の冷却
効果を下げる。
効果を下げる。
【０００９】ファン１７の送風能力を低下させる。
【００１０】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記ステータの電気絶縁巻線やファンに沿った渦状
の流れにより気体の滞留を抑え、ロータのフィンの放熱
効果、ステータの電気絶縁巻線の冷却効果及びファンの
送風能力を向上させ、放熱効果の優れた電動機を提供す
ることを目的とする。
で、上記ステータの電気絶縁巻線やファンに沿った渦状
の流れにより気体の滞留を抑え、ロータのフィンの放熱
効果、ステータの電気絶縁巻線の冷却効果及びファンの
送風能力を向上させ、放熱効果の優れた電動機を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、ケーシング内に嵌合したステ
ータと、両端端部にフィンを有し該ステータ内を回転す
るロータと、該ロータの回転軸の端部に取り付けた送風
機とを具備し、ケーシングとステータの間に通風路を設
けると共に、ロータとロータ回転軸の間に通風路を設
け、送風機によりその羽根車吸込口から吸い込まれ羽根
車吐出口から吐き出された気体はケーシングとステータ
の間の通風路を通って他端に流れ、該他端からロータと
回転軸の間の通風路を通して送風機の羽根車吸込口に流
れるようにした電動機において、送風機の羽根車吸込口
の気体入口端部及び回転軸の該羽根車吸込口前方所定位
置に回転軸の軸方向と直交するガイドプレートを設けた
ことを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、ケーシング内に嵌合したステ
ータと、両端端部にフィンを有し該ステータ内を回転す
るロータと、該ロータの回転軸の端部に取り付けた送風
機とを具備し、ケーシングとステータの間に通風路を設
けると共に、ロータとロータ回転軸の間に通風路を設
け、送風機によりその羽根車吸込口から吸い込まれ羽根
車吐出口から吐き出された気体はケーシングとステータ
の間の通風路を通って他端に流れ、該他端からロータと
回転軸の間の通風路を通して送風機の羽根車吸込口に流
れるようにした電動機において、送風機の羽根車吸込口
の気体入口端部及び回転軸の該羽根車吸込口前方所定位
置に回転軸の軸方向と直交するガイドプレートを設けた
ことを特徴とする。
【００１２】また、請求項２に記載の発明は請求項１に
記載の電動機において、回転軸の羽根車吸込口の前方所
定位置に設けたガイドプレートはロータのフィンの端部
より該羽根車吸込口側に設けたことを特徴とする。
記載の電動機において、回転軸の羽根車吸込口の前方所
定位置に設けたガイドプレートはロータのフィンの端部
より該羽根車吸込口側に設けたことを特徴とする。
【００１３】また、請求項３に記載の発明は請求項１又
は２に記載の電動機において、回転軸の羽根車吸込口の
前方所定位置に設けたガイドプレートはその回転軸方向
断面が流線形状をしていることを特徴とする。
は２に記載の電動機において、回転軸の羽根車吸込口の
前方所定位置に設けたガイドプレートはその回転軸方向
断面が流線形状をしていることを特徴とする。
【００１４】また、請求項４に記載の発明は請求項１又
は２又は３に記載の電動機において、送風機の羽根車吸
込口の端部に設けたガイドプレートの先端はステータの
電気絶縁巻線端部の内周近傍まで延びていることを特徴
とする。
は２又は３に記載の電動機において、送風機の羽根車吸
込口の端部に設けたガイドプレートの先端はステータの
電気絶縁巻線端部の内周近傍まで延びていることを特徴
とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明の電動機の構造を
示す一部縦断面図である。本発明の電動機の全体構造は
図３及び図４に示す電動機と略同一であるので、その詳
細な説明は省略する。
面に基づいて説明する。図１は本発明の電動機の構造を
示す一部縦断面図である。本発明の電動機の全体構造は
図３及び図４に示す電動機と略同一であるので、その詳
細な説明は省略する。
【００１６】本電動機は図１に示すように、ファン１７
の羽根車吸込口１７ａの端部にロータ回転軸１３の軸方
向と直交する方向にガイドプレート２７を設け、更にロ
ータ回転軸１３の羽根車吸込口１７ａの前方所定位置に
軸方向と直交するガイドプレート２８を設けている。該
ガイドプレート２８はロータ１２のフィン２２の端部よ
り羽根車吸込口１７ａ側に設けている。また、ファン１
７の羽根車吸込口１７ａの端部に設けたガイドプレート
２７の先端はステータ１１の電気絶縁巻線２３の内周近
傍まで延びている。
の羽根車吸込口１７ａの端部にロータ回転軸１３の軸方
向と直交する方向にガイドプレート２７を設け、更にロ
ータ回転軸１３の羽根車吸込口１７ａの前方所定位置に
軸方向と直交するガイドプレート２８を設けている。該
ガイドプレート２８はロータ１２のフィン２２の端部よ
り羽根車吸込口１７ａ側に設けている。また、ファン１
７の羽根車吸込口１７ａの端部に設けたガイドプレート
２７の先端はステータ１１の電気絶縁巻線２３の内周近
傍まで延びている。
【００１７】上記のようにファン１７の羽根車吸込口１
７ａの端部にガイドプレート２７、前方所定位置のロー
タ回転軸１３にガイドプレート２８を設けることによ
り、該ガイドプレート２７、２８はロータ回転軸１３の
回転とともに回転するから、該ガイドプレート２７、２
８は多段ポンプの翼の作用を奏することになり、気体を
羽根車吸込口１７ａへと導く。
７ａの端部にガイドプレート２７、前方所定位置のロー
タ回転軸１３にガイドプレート２８を設けることによ
り、該ガイドプレート２７、２８はロータ回転軸１３の
回転とともに回転するから、該ガイドプレート２７、２
８は多段ポンプの翼の作用を奏することになり、気体を
羽根車吸込口１７ａへと導く。
【００１８】従って、ケーシング１０内の気体は図１の
矢印で示すように、ロータ１２とロータ回転軸１３の間
の通風路２１を通った気体は、ロータ１２のフィン２２
により吸引され、更にガイドプレート２８、ガイドプレ
ート２７に案内されて、ファン１７の羽根車吸込口１７
ａに吸い込まれ、従来のように気体の渦状の流れが発生
することがなく、気体の滞留はなく、ファン１７により
ケーシング１０内の気体を効率良く循環させることがで
きる。
矢印で示すように、ロータ１２とロータ回転軸１３の間
の通風路２１を通った気体は、ロータ１２のフィン２２
により吸引され、更にガイドプレート２８、ガイドプレ
ート２７に案内されて、ファン１７の羽根車吸込口１７
ａに吸い込まれ、従来のように気体の渦状の流れが発生
することがなく、気体の滞留はなく、ファン１７により
ケーシング１０内の気体を効率良く循環させることがで
きる。
【００１９】上記のように気体を滞留がなく効率良く循
環させることにより、ロータ１２のフィン２２の放熱効
果及びステータ１１の電気絶縁巻線２３の放熱効果が向
上し、更に渦状の流れが無くなることから、ファン１７
の送風能力が向上する。
環させることにより、ロータ１２のフィン２２の放熱効
果及びステータ１１の電気絶縁巻線２３の放熱効果が向
上し、更に渦状の流れが無くなることから、ファン１７
の送風能力が向上する。
【００２０】なお、前記ロータ回転軸１３に設けたガイ
ドプレート２８は図２に示すように、そのロータ回転軸
１３方向の断面を流線型状とすることにより、気体を更
にファン１７の羽根車吸込口１７ａにスムーズに案内す
ることができる。
ドプレート２８は図２に示すように、そのロータ回転軸
１３方向の断面を流線型状とすることにより、気体を更
にファン１７の羽根車吸込口１７ａにスムーズに案内す
ることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ータ回転軸に取り付けた送風機の羽根車吸込口の端部及
び回転軸の該羽根車吸込口前方所定位置に該ロータ回転
軸の軸方向と直交するガイドプレートを設けたので、送
風機により循環する気体が渦状の流れとなり滞留するこ
となく、ロータのフィンを通って該羽根車吸込口に案内
されることになり、下記のような優れた効果が得られ
る。
ータ回転軸に取り付けた送風機の羽根車吸込口の端部及
び回転軸の該羽根車吸込口前方所定位置に該ロータ回転
軸の軸方向と直交するガイドプレートを設けたので、送
風機により循環する気体が渦状の流れとなり滞留するこ
となく、ロータのフィンを通って該羽根車吸込口に案内
されることになり、下記のような優れた効果が得られ
る。
【００２２】ロータのフィンの放熱効果が向上する。
【００２３】ステータの電気絶縁巻線の放熱効果が向
上する。
上する。
【００２４】また、渦状の流れが無くなることから、
ファンの送風能力を低下させることがない。
ファンの送風能力を低下させることがない。
【図１】本発明の電動機の構造例を示す一部縦断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の電動機の構造例を示す一部縦断面図で
ある。
ある。
【図３】従来の電動機の構造例を示す縦断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】従来の電動機の構造例を示す一部縦断面図であ
る。
る。
１０ ケーシング １１ ステータ １２ ロータ １３ ロータ回転軸 １４ 軸受 １５ 軸受 １７ ファン １８ 帯状凹部 １９ 通風路 ２０ 支持部材 ２１ 通風路 ２２ フィン ２３ 電気絶縁巻線 ２４ 電力ケーブル導入口 ２５ シール機構 ２７ ガイドプレート ２８ ガイドプレート
Claims (4)
- 【請求項１】 ケーシング内に嵌合したステータと、両
端端部にフィンを有し該ステータ内を回転するロータ
と、該ロータの回転軸の端部に取り付けた送風機とを具
備し、前記ケーシングとステータの間に通風路を設ける
と共に、前記ロータと回転軸の間に通風路を設け、前記
送風機の羽根車吸込口から吸い込まれ羽根車吐出口から
吐き出された気体が前記ケーシングとステータの間の通
風路を通って一端から他端に流れ、該他端から前記ロー
タと回転軸の間の通風路を通って前記送風機の羽根車吸
込口に流れるように構成した電動機において、 前記送風機の羽根車吸込口の気体入口端部及び前記回転
軸の該羽根車吸込口前方所定位置に該回転軸の軸方向と
直交するガイドプレートを設けたことを特徴とする電動
機。 - 【請求項２】 前記回転軸の送風機の羽根車吸込口の前
方所定位置に設けたガイドプレートは前記ロータのフィ
ンの端部より該羽根車吸込口側に設けたことを特徴とす
る請求項１に記載の電動機。 - 【請求項３】 前記回転軸の羽根車吸込口の前方所定位
置に設けたガイドプレートはその前記回転軸方向断面が
流線形状をしていることを特徴とする請求項１又は２に
記載の電動機。 - 【請求項４】 前記送風機の羽根車吸込口の端部に設け
たガイドプレートの先端は前記ステータの電気絶縁巻線
端部の内周近傍まで延びていることを特徴とする請求項
１又は２又は３に記載の電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16527697A JPH10341556A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16527697A JPH10341556A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10341556A true JPH10341556A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15809262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16527697A Pending JPH10341556A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10341556A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008061325A1 (en) * | 2006-11-23 | 2008-05-29 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Rotor and compressor element provided with such rotor |
| KR100914922B1 (ko) * | 2007-09-27 | 2009-08-31 | 현대로템 주식회사 | 전폐형 모터의 냉각 시스템 |
-
1997
- 1997-06-05 JP JP16527697A patent/JPH10341556A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008061325A1 (en) * | 2006-11-23 | 2008-05-29 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Rotor and compressor element provided with such rotor |
| BE1017371A3 (nl) * | 2006-11-23 | 2008-07-01 | Atlas Copco Airpower Nv | Rotor en compressorelement voorzien van zulke rotor. |
| US8192186B2 (en) | 2006-11-23 | 2012-06-05 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Rotor having a cooling channel and compressor element provided with such rotor |
| KR100914922B1 (ko) * | 2007-09-27 | 2009-08-31 | 현대로템 주식회사 | 전폐형 모터의 냉각 시스템 |
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