JPS6134841Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、たとえば、発電機あるいは電動機
などのように、自力あるいは他の駆動源と連結す
ることによつて、回転運動を行なう回転電機にお
いて、その回転子が回転中に発生する熱を、内部
に液体を循環させることによつて冷却するように
した回転子液体冷却装置の改良に関するものであ
る。

第１図は従来のこの種冷却装置を示すもので、
１は回転子、２はこの回転子１を支持する軸受、
３は上記回転子１に形成された冷却用の液体の流
れる管路、４の矢印は、この管路３を流れる冷却
用の液体の流れ方向、５は上記回転子１の外部に
設置された液体を冷却するためのクーラ、６はこ
のクーラ５で冷却された液体を回転子１に循環さ
せるための回転子１の外部に設置されたポンプ、
１ａはこのポンプ６から液体を回転子１内に取り
入れる入口、１ｂは上記回転子１から液体をクー
ラ５に吸引する出口、７はこれら入口１ａ、出口
１ｂに装着される軸封装置、１ｃは上記回転子１
の発熱部である。

以上のように、回転子の内部を液体で冷却し、
かつこの液体を強制的に循環させるのは、特に回
転機が大容量、大形化して発熱量が大きくなる場
合、また同一容量において機器の小形化を図る必
要がある場合等がある。

次に、上記のように構成された従来の回転子液
体冷却装置の動作について説明する。

すなわち、回転子１は軸受２に回転自在に支持
され、他の駆動源に連結、あるいは自力で回転運
動を行なう。この回転子１の回転中に冷却を必要
とする発熱部１ｃに液体を循環させるために管路
３が形成されており、冷却用の液体はクーラ５か
らポンプ６によつて強制的に回転子１の入口１ａ
に供給される。この入口１ａには、回転している
回転子１に液体を供給する時、液体の漏洩を防止
するための軸封装置７が装着されている。そし
て、入口１ａに供給された液体は強制的に管路３
に沿つて４に示す矢印の方向に流れ、回転子１の
発熱部１ｃを冷却し熱交換する。この熱交換によ
つて温度上昇した液体は、上記の入口１ａと同様
に、軸封装置７を装着した出口１ｂから回転子１
の外部に排出され、クーラ５によつて冷却される
とともに、再び上記経路で冷却のための循環を行
なうわけである。

従来の回転子液体冷却装置は、上述したよう
に、回転子に冷却用の液体を供給する入口、ある
いは、液体を取り出す出口から液体が漏洩しない
ように、それぞれに軸封装置を設ける必要があ
り、このような回転部と静止部との間に設ける軸
封装置は、技術的に完全なものが期待できないば
かりでなく、著しく高価なものになる上、信頼性
に欠けるという欠点があつた。

この考案はかかる点に着目してなされたもの
で、ポンプ機能を有するクーラを回転子に結合し
て一体に回転させ、上述したような軸封装置を省
略した回転子液体冷却装置を提供しようとするも
のである。

すなわち、第２図はこの考案の一実施例を示す
もので、１は回転子、１ｃはこの回転子１の発熱
部、２は回転子１などを支持する軸受、３は上記
回転子１内に形成された冷却用の液体の流れる管
路、４の矢印は、この管路３を流れる冷却用の液
体の流れ方向、８はカツプリング、９はこのカツ
プリング８によつて回転子１と結合されたポンプ
機能を有するクーラ、９ａはこのクーラ９に装着
されたフイン、１０はこのクーラ９内に内蔵され
たポンプ用のフアン、１１はこのフアン１０を磁
力により回転しないように吸引固定するためのマ
グネツトで、この実施例では永久磁力が図示しな
い支持部に固定して設置されている。

この考案は上記のように構成されているので軸
受２によつて回転自在に支持された回転子１、お
よび回転子１とカツプリング８によつて結合され
たクーラ９とは、他の駆動源と連結、あるいは自
力で回転運動を行なう。このとき、クーラ９内に
内蔵されたフアン１０は軸受２によつてクーラ９
の回転運動に拘束されることはない。したがつ
て、マグネツト１１の磁力によつて吸引固定され
たフアン１０は回転運動を行なわず固定され、相
対的にクーラ９、およびこのクーラ９に充填され
た冷却用の液体が回転運動を行なうこととなり、
このフアン１０はポンプ機能を備えることになる
わけである。このように、固定されたフアン１０
のポンプ機能により、冷却用の液体は液体の流れ
を示す矢印４に従つて、クーラ９から回転子１に
入り、回転子１内に形成された管路３内を流れ、
回転子１の発熱部１ｃを冷却する。このようにし
て発熱部を冷却して温度上昇した液体は、再び回
転子１からクーラ９に戻り、このクーラ９に装着
されたフアン９ａなどによる熱交換により冷却さ
れ、再び冷却用の液体として上述した経路を循環
するわけである。

さらに、上述した一実施例では、マグネツト１
１によつてフアン１０を固定するようにしている
が、このマグネツト１１を回転子１の回転方向と
逆に回転させるように構成すれば、フアン１０が
回転子１と逆方向に回転し相対的なフアンの回転
数が増加するので、ポンプ機能を向上させること
も可能であると共に、さらにまた、マグネツト１
１は電磁石、又は磁界を回転子１の回転方向とは
逆方向に回す電磁コイルとすることができる。さ
らに、磁界を回転子１の回転方向とは逆方向に、
回転数以上の速さで回すような電磁コイルをクー
ラ９に取付けるようにしても同様の効果が得られ
ることはいうまでもない。

なお、固定されたマグネツト１１、回転子１の
回転方向と逆に回転させられるマグネツト１１、
マグネツト１１の代りに取付けた電磁コイル及び
磁界を回転子１の回転方向とは逆方向に、回転数
以上の速さで回すような電磁コイルは、フアン１
１の回転子１に対する相対的な回転数を制御する
フアン回転数制御手段を構成するものである。

以上述べたように、この考案によれば、ポンプ
機能を有するクーラを回転子に一体に結合して同
体に回転させるようにしたので、外部を出し入れ
するために必要とする軸封装置が不必要となり、
信頼性の高い、安価な回転子液体冷却装置が得ら
れる優れた実用的効果を有するものである。

さらに、フアンの回転数を外部から制御できる
から、ポンプ機能を変化させることができる。し
たがつて、回転子の発熱量に応じて多量の冷却用
液体を流すことができるから、適切な冷却効果を
得ることができる。また、回転子の回転数が変動
するもの、あるいは起動時の低速回転時でもフア
ンの制御により必要な流量が回転子の回転数に開
係なく得られるという言う実用的効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転子液体冷却装置を示す断面
図、第２図はこの考案の一実施例を示す断面図で
ある。 図面中、１は回転子、３は管路、９はクーラ、
１０はフアン、１１はマグネツトである。なお、
図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内部に冷却用の液体が流通する管路を形成し
   た回転自在なる回転子と、この回転子に同心的
   に一体に結合されたクーラと、このクーラの内
   部に収納され、かつ上記回転子に同心的に配置
   され、さらに回転自在に支持され、上記回転子
   に対する相対的回転によつて上記液体のポンプ
   機能をはたすフアンと、上記フアンの動きを拘
   束する吸引力を発生するマグネツトを機械的に
   固定するか、もしくは機械的または電気的に上
   記回転子の回転方向と逆方向に回転させること
   により上記回転子に対する相対的な回転数を制
   御するフアン回転数制御手段とを備えたことを
   特徴とする回転子液体冷却装置。 (2) フアン回転数制御手段は、クーラの外部に設
   置された永久磁石又は電磁石によりクーラ内部
   のフアンを固定するか、もしくは回転子の回転
   方向と逆に回転させることによりフアンの相対
   的回転数を制御するものであることを特徴とし
   た実用新案登録請求の範囲第１項記載の回転子
   液体冷却装置。 (3) フアン回転数制御手段は、クーラの外部に設
   置された電磁コイルにより磁界を回転子の回転
   方向とは逆方向に回転させることによりフアン
   の相対的回転数を制御するものであることを特
   徴とした実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   回転子液体冷却装置。 (4) フアン回転数制御手段は、クーラに取付けた
   電磁コイルにより磁界を回転子の回転方向とは
   逆方向に、回転数以上の速さで回すことにより
   フアンの相対的回転数を制御するものであるこ
   とを特徴とした実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の回転子液体冷却装置。