JPS5914339A - 回転電機の冷却構造 - Google Patents
回転電機の冷却構造Info
- Publication number
- JPS5914339A JPS5914339A JP57123002A JP12300282A JPS5914339A JP S5914339 A JPS5914339 A JP S5914339A JP 57123002 A JP57123002 A JP 57123002A JP 12300282 A JP12300282 A JP 12300282A JP S5914339 A JPS5914339 A JP S5914339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- electric machine
- rotating shaft
- cavity
- cooling structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
- H02K9/225—Heat pipes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ヒートパイプによシ回転電機を冷却する冷却
構造に関するものである。
構造に関するものである。
インバータ等で可変速駆動される回転電機においては、
高周波の影響でロータに発生する損失の増加がステータ
に比べ顕著である。これらの回転電機では、通常、ロー
タ軸の一端に設けられた自冷ファンにて固定子枠の外部
に風を当てて冷却しているが、低速域での冷却効果が低
減する等の問題がある。これらの問題を解決する為に、
回転軸を回転電機の一端よ勺延伸させ、該回転軸内に該
延伸部まで延伸する空洞を設け、該空洞内に蒸発性液体
を充填し、該回転軸の回転子固定部を蒸発部とし、延伸
部を凝縮部とするヒートパイプにより冷却する方式が採
用され又いる。この方式による冷却構造を肩する回転電
機の一例を第１図に示すＯ 第１図において、ｌが固定子枠、２，３が荷重負担軸受
、４が固定子、５が回転子、ｌＯが回転軸である。回転
軸ｌＯが回転電機の一端よシ延伸していて、回転軸１０
内に延伸部１０Ａまで延伸する空洞６を設け、空洞６内
に蒸発性液体を充填し、回転９１子５の固定部を蒸発部
、延伸部１０Ａを凝縮部とし、延伸部１０Ａ周面には放
熱フィン７を設け、放熱フィン７に強制冷却用ファン８
によシ冷却用空気を流通させるようにしである。
高周波の影響でロータに発生する損失の増加がステータ
に比べ顕著である。これらの回転電機では、通常、ロー
タ軸の一端に設けられた自冷ファンにて固定子枠の外部
に風を当てて冷却しているが、低速域での冷却効果が低
減する等の問題がある。これらの問題を解決する為に、
回転軸を回転電機の一端よ勺延伸させ、該回転軸内に該
延伸部まで延伸する空洞を設け、該空洞内に蒸発性液体
を充填し、該回転軸の回転子固定部を蒸発部とし、延伸
部を凝縮部とするヒートパイプにより冷却する方式が採
用され又いる。この方式による冷却構造を肩する回転電
機の一例を第１図に示すＯ 第１図において、ｌが固定子枠、２，３が荷重負担軸受
、４が固定子、５が回転子、ｌＯが回転軸である。回転
軸ｌＯが回転電機の一端よシ延伸していて、回転軸１０
内に延伸部１０Ａまで延伸する空洞６を設け、空洞６内
に蒸発性液体を充填し、回転９１子５の固定部を蒸発部
、延伸部１０Ａを凝縮部とし、延伸部１０Ａ周面には放
熱フィン７を設け、放熱フィン７に強制冷却用ファン８
によシ冷却用空気を流通させるようにしである。
この構造においては、放熱フィン７が回転軸１０と共に
高速回転するので、機械的強度の面より制限され、高効
率な放熱フィン形状を選択する。のが難しくなる問題が
める。更に、放熱フィン自身の発生する風切音が高速運
転すると増大し、低騒音化の障害となる恐れがある。
高速回転するので、機械的強度の面より制限され、高効
率な放熱フィン形状を選択する。のが難しくなる問題が
める。更に、放熱フィン自身の発生する風切音が高速運
転すると増大し、低騒音化の障害となる恐れがある。
本発明の目的は、ヒートパイプを使用し、高速回転時で
も、低騒音で高性能な冷却を実施することができ、工作
機のスピンドルモードル等に好適な回転電機の冷却構造
を提供するにある。
も、低騒音で高性能な冷却を実施することができ、工作
機のスピンドルモードル等に好適な回転電機の冷却構造
を提供するにある。
本発明による回転電機の冷却構造は、回転電機の回転軸
を該回転電機の一端よシ延伸させ、該回転軸内に該延伸
部まで延伸する空洞を設け、該空洞内に蒸発性液体を充
填し、該回転軸の回転子固定部を蒸発部とし、延伸部を
凝縮部とするヒートパイプにより回転電機を冷却する冷
却構造において、該延伸部を取囲み、潤滑剤を充填した
軸受を設け、該軸受の外周面に放熱フィンを設け、該放
熱フィンに冷却用空気を流通させるファンを設けである
ことを特徴とする構造である。
を該回転電機の一端よシ延伸させ、該回転軸内に該延伸
部まで延伸する空洞を設け、該空洞内に蒸発性液体を充
填し、該回転軸の回転子固定部を蒸発部とし、延伸部を
凝縮部とするヒートパイプにより回転電機を冷却する冷
却構造において、該延伸部を取囲み、潤滑剤を充填した
軸受を設け、該軸受の外周面に放熱フィンを設け、該放
熱フィンに冷却用空気を流通させるファンを設けである
ことを特徴とする構造である。
本発明による回転電機の冷却構造の好ましい態様におい
ては、前記回転電機の回転軸の延伸部に近い側の荷重負
担軸承を省略し、延伸部を取囲む前記の軸受にて熱伝達
と共に、荷重を負担させである。
ては、前記回転電機の回転軸の延伸部に近い側の荷重負
担軸承を省略し、延伸部を取囲む前記の軸受にて熱伝達
と共に、荷重を負担させである。
以下、本発明の回転電機の冷却構造を実施例の図面に基
づいて詳述する。第２図は本発明の冷却構造を有する回
転電機の実施例の側、断面図である。固定子枠１１荷重
負担軸受２，３、固定子４、回転子５、回転軸１０、回
転軸の延伸部１０Ａ、空洞６の機能構造については、第
１図に示す従来の回転電機と同じである。
づいて詳述する。第２図は本発明の冷却構造を有する回
転電機の実施例の側、断面図である。固定子枠１１荷重
負担軸受２，３、固定子４、回転子５、回転軸１０、回
転軸の延伸部１０Ａ、空洞６の機能構造については、第
１図に示す従来の回転電機と同じである。
この回転電機においては、回転軸ｌＯの延伸部を取囲み
軸受１２が設けられである。１１が軸受固定部である。
軸受１２が設けられである。１１が軸受固定部である。
軸受１２には、望ましくは熱伝導性の犬な潤滑剤、例え
ば、ジエステル油、テトラエステル油等が充填される。
ば、ジエステル油、テトラエステル油等が充填される。
この実施例における軸受１２は、ヒートパイプ＃縮部の
熱を軸受固定部１１に高い熱伝達率で伝達すればよいも
ので、荷重は殆んど分担しない。軸受固定部１１の外周
面には放熱フィン９が設けられ、放熱フィン９には強制
冷却用ファン８によシ冷却用空気が流通せしめられる。
熱を軸受固定部１１に高い熱伝達率で伝達すればよいも
ので、荷重は殆んど分担しない。軸受固定部１１の外周
面には放熱フィン９が設けられ、放熱フィン９には強制
冷却用ファン８によシ冷却用空気が流通せしめられる。
放熱フィン９は、第１図の放熱フィン７とは図面で類似
しているが、放熱フィン７は回転軸１００回転と共に回
転するものであるのに対して、放熱フィン９は静止して
いるものであるので、回転軸１０の回転数が増大しても
機械的強度が問題となることがなく、従って両者７と９
は実際の形状肉厚等が異なる。
しているが、放熱フィン７は回転軸１００回転と共に回
転するものであるのに対して、放熱フィン９は静止して
いるものであるので、回転軸１０の回転数が増大しても
機械的強度が問題となることがなく、従って両者７と９
は実際の形状肉厚等が異なる。
第３図に他の実施例を示す。この実施例においては、回
転軸ｌＯにかかる荷重を支承する軸受２゜３のうち、延
伸部１０Ａに近い側の軸受３を省略し、熱伝達の為の軸
受１２を熱伝達と共に荷重を負担する軸受１２Ａとしで
ある。従って、この場合、軸受固定部１１Ａは軸受１２
の支承する荷重を固定子枠工に円滑に伝達するものでな
ければならない。これに対して、第２図の軸受固定部１
１は単に廻り止めがしてあればよい。
転軸ｌＯにかかる荷重を支承する軸受２゜３のうち、延
伸部１０Ａに近い側の軸受３を省略し、熱伝達の為の軸
受１２を熱伝達と共に荷重を負担する軸受１２Ａとしで
ある。従って、この場合、軸受固定部１１Ａは軸受１２
の支承する荷重を固定子枠工に円滑に伝達するものでな
ければならない。これに対して、第２図の軸受固定部１
１は単に廻り止めがしてあればよい。
回転軸１０の延伸部１０Ａを取囲む軸受に荷重を殆んど
分担させないとき（軸受１２）は、通常の荷重負荷軸受
２，３に較べて寿命は長い。しかしながら、軸受１２
、１２Ａはヒートパイプの熱の通過路であシ、必然的に
温度上昇は大きく、潤滑油の寿命は低下する。従って、
この軸受のみ保守期間を短縮しなければならないことを
避ける為に、該軸受の大きさ、数等を適切に選択し、保
守期間が一番短い負荷側軸受と保守期間が同等又はそれ
以上になるようにし、負荷側軸受と同時に保守を行なう
ようにするとよい。
分担させないとき（軸受１２）は、通常の荷重負荷軸受
２，３に較べて寿命は長い。しかしながら、軸受１２
、１２Ａはヒートパイプの熱の通過路であシ、必然的に
温度上昇は大きく、潤滑油の寿命は低下する。従って、
この軸受のみ保守期間を短縮しなければならないことを
避ける為に、該軸受の大きさ、数等を適切に選択し、保
守期間が一番短い負荷側軸受と保守期間が同等又はそれ
以上になるようにし、負荷側軸受と同時に保守を行なう
ようにするとよい。
強制冷却用ファン８の取付位置は、放熱フィン９の形状
等により自由に選択すればよく、図示の実施例に限定さ
れるものでない。
等により自由に選択すればよく、図示の実施例に限定さ
れるものでない。
ヒートパイプの凝縮部と放熱フィンの間の熱伝達抵抗の
殆んどは熱伝達用軸受の部分が占める。
殆んどは熱伝達用軸受の部分が占める。
軸受の熱伝達は潤滑剤と転動体等の全組で行なわれる。
金属の熱伝導率は潤滑剤のものの数１０倍以上あるが、
金属による熱伝達面積は極端に小さい為、熱伝達用軸受
の熱伝達性能に対しては潤滑剤の性能が支配的となる。
金属による熱伝達面積は極端に小さい為、熱伝達用軸受
の熱伝達性能に対しては潤滑剤の性能が支配的となる。
従って、潤滑剤としては熱伝導性大なものを選ぶ必要が
ある。一般に、前述の如く、ジエステル油、テトラエス
テル油等が使用されるが、シリコーン油系のものを用い
ると、熱伝導率を約−桁向上することができ、熱伝導性
良好な熱伝達用軸受を形成することができる。
ある。一般に、前述の如く、ジエステル油、テトラエス
テル油等が使用されるが、シリコーン油系のものを用い
ると、熱伝導率を約−桁向上することができ、熱伝導性
良好な熱伝達用軸受を形成することができる。
本発明の回転電機の冷却構造は以上の如くであシ、放熱
フィンは軸受固定部に設けられた静止型であるので、回
転電機の回転数が増大しても、機械的強度が問題となる
ことがなく、充分な放熱能を有する放熱フィンを自由に
選択し、設計使用することができる。また、放熱フィン
が静止型であるので、回転電機が高速回転しても、放熱
フィンの風切音に基づく騒音増加はなく、大幅な低騒音
化を計ることができる。
フィンは軸受固定部に設けられた静止型であるので、回
転電機の回転数が増大しても、機械的強度が問題となる
ことがなく、充分な放熱能を有する放熱フィンを自由に
選択し、設計使用することができる。また、放熱フィン
が静止型であるので、回転電機が高速回転しても、放熱
フィンの風切音に基づく騒音増加はなく、大幅な低騒音
化を計ることができる。
第１図は従来のヒートパイプ冷却方式の回転電機の側、
断面図、第２図及び第３図は本発明の冷却構造を有する
回転電機のそれぞれ異なる実施例の側、断面図である。 １・・・・固定子枠、２，３・・・荷重負担軸受、４・
・・固定子、５・・・回転子、６・・・空洞、７，９・
・・放熱フィン、８・・・強制冷却用ファン、ｌＯ・・
・回転軸、ＩＯＡ・・・延伸部、１１ 、 ＩＩＡ・・
・軸受固定部、１２ 、１２Ａ・・・軸受Ｏ代理人 弁
理士 秋 本 正 実 第１図 第２図 第３図
断面図、第２図及び第３図は本発明の冷却構造を有する
回転電機のそれぞれ異なる実施例の側、断面図である。 １・・・・固定子枠、２，３・・・荷重負担軸受、４・
・・固定子、５・・・回転子、６・・・空洞、７，９・
・・放熱フィン、８・・・強制冷却用ファン、ｌＯ・・
・回転軸、ＩＯＡ・・・延伸部、１１ 、 ＩＩＡ・・
・軸受固定部、１２ 、１２Ａ・・・軸受Ｏ代理人 弁
理士 秋 本 正 実 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 回転電機の回転軸を該回転電機の一端よシ延伸さ
せ、該回転軸内に該延伸部まで延伸する空洞を設け、該
空洞内に蒸発性液体を充填し、該回転軸の回転子固定部
を蒸発部とし、延伸部を凝縮部とするヒートパイプによ
り回転電機を冷却する冷却構造において、該延伸部を取
囲み、潤滑剤を充填した軸受を設け、該軸受の外周面に
放熱フィンを設け、該放熱フィンに冷却用空気を流通さ
せるファンを設けであることを特徴とする回転電機の冷
却構造。 ２、前記回転電機の回転軸の延伸部に近い側の荷重負担
軸受を省略し、延伸部を取囲む前記の軸受にて熱伝達と
共に、荷重を負担させである特許請求の範囲第１項の回
転電機の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57123002A JPS5914339A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 回転電機の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57123002A JPS5914339A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 回転電機の冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914339A true JPS5914339A (ja) | 1984-01-25 |
Family
ID=14849827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57123002A Pending JPS5914339A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 回転電機の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914339A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2855673A1 (fr) * | 2003-05-26 | 2004-12-03 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique tournante, telle qu'un alternateur ou demarreur, notamment pour vehicule automobile |
| FR2868621A1 (fr) * | 2004-03-31 | 2005-10-07 | Telma Sa | Ralentisseur comportant des pieces pour creer des turbulences |
| JP2005308070A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 減速機 |
| EP3787160A1 (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-03 | LG Electronics Inc. | Generator |
-
1982
- 1982-07-16 JP JP57123002A patent/JPS5914339A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2855673A1 (fr) * | 2003-05-26 | 2004-12-03 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique tournante, telle qu'un alternateur ou demarreur, notamment pour vehicule automobile |
| WO2004107535A2 (fr) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Machine electrique tournante, telle qu’un alternateur, notamment pour vehicule automobile |
| WO2004107535A3 (fr) * | 2003-05-26 | 2005-02-24 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique tournante, telle qu’un alternateur, notamment pour vehicule automobile |
| FR2868621A1 (fr) * | 2004-03-31 | 2005-10-07 | Telma Sa | Ralentisseur comportant des pieces pour creer des turbulences |
| JP2005308070A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 減速機 |
| EP3787160A1 (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-03 | LG Electronics Inc. | Generator |
| US11575295B2 (en) | 2019-08-30 | 2023-02-07 | Lg Electronics Inc. | Generator |
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