JPS6216775Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、非常時に作動する空気圧モータが連
結された電動機の固定子を効率良く冷却し得るよ
うにした装置に関する。

発電用水車を効率良く回転させたり或いは水量
の増減等により発電量を制御させる手段として、
発電用水車に対する水の供給量を調整し得るよう
にガイドベーンの開閉量を変化させることが一般
に行なわれている。通常、このようなガイドベー
ンは電動機の回転軸に減速機を介して連結された
送りねじと螺合し且つ回り止めが施された送りナ
ツトの往復直線運動により開閉するようになつて
おり、電動機の正逆転操作とその回転量とによつ
てその開閉量が調整される。

ところで、停電時においては電動機が停止して
ガイドベーンの開閉制御ができなくなつてしまう
ため、発電用水車のガイドベーンを閉じて発電機
も停止させてしまうことが好ましい。そこで、非
常時に作動する空気圧モータを電動機の回転軸に
連結し、停電時等に空気圧モータを作動させて発
電用水車のガイドベーンを閉じるようにしたもの
が開発され、それ相応の効果を発揮している。こ
のようなアクチユエータ用非常操作装置を具えた
回転機械の構造を表わす第１図に示すように電動
機の回転軸１１には回転子１２が固着され、フレ
ーム１３の内側に固定した固定子鉄心１４と所定
の隙間を有して回転自在になつており、上記回転
軸１１と直結された公知のマルチストロークラジ
アルピストン形の空気圧モータのロータ１５が圧
空タンク１６から電磁切換え弁１７を介して供給
される加圧気体により回転するように構成された
もので、通常は電磁切換え弁１７を消音器１８を
介して大気開放し、圧空導入口１９と大気とを連
通して電動機の回転と共に空気圧モータを空転さ
せている。なお、空圧モータの構造は図示したマ
ルチストロークラジアルピストン形のものに限ら
ず、種々のものが採用される。

従つて、停電時又は故障時に電磁切換え弁１７
が切換わり、圧空導入口１９から空気或いは窒素
ガス等の圧縮気体が空圧モータに供給されるの
で、ロータリ弁２０を通じてピストン２１を押し
上げることにより、これに伴なつてローラ２２が
ピストン２１及びロータ１５と共にカムフオロー
２３内を回転し、回転軸１１を回転するようにな
している。

ところで、回転電機においては、回転子の回転
に伴つて固定子コイル及び固定子鉄心が発熱する
ため、これらを冷却する必要がある。第１図に示
した電動機では回転軸１１に冷却用フアン２４を
取り付け、回転軸１１に回転に伴つて冷却用フア
ン２４を回転させ、フレーム１３内の固定子鉄心
１４及び固定子コイル２５を冷却するようにして
いた。このため、回転軸の軸長を長くしなければ
ならず、装置全体のコンパクト化を企図する上で
のネツクとなつている。

本考案は上述した観点から、空気圧モータを具
えた回転機械における回転電機の回転軸の軸長を
短かくして装置全体をコンパクト化し得る冷却装
置を提供することを目的とする。

この目的を達成する本考案の回転電機の冷却装
置にかかる構成は、回転電機の回転軸を空気圧モ
ータのロータとを連結し、この空気圧モータの圧
空導入口と圧空供給源とを圧空供給管を介して接
続すると共にこの圧空供給管と前記回転電機のフ
レーム内とを送風管を介して接続し、前記回転電
機の非常時に前記圧空供給源からの圧縮気体を前
記空気圧モータへ送給して前記回転電機を回転さ
せると共に前記回転電機の定常運転時に前記空気
圧モータ側の前記圧空供給管と前記送風管とを連
通して前記圧縮気体を前記回転電機に送風させる
電磁切換え弁を前記圧空供給管と前記送風管との
接続部に介装し、更に前記圧空供給管を介して前
記送風管から前記フレーム内へ吹き込まれる前記
空気圧モータの冷却用排気を前記フレーム外へ排
出する排気口を前記フレームに穿設したことを特
徴とするものである。

以下、本考案による回転電機の冷却構造の一実
施例についてその断面構造の一部を表わす第２図
及びその−矢視断面構造を表わす第３図を参
照して詳細に説明する。本実施例は電気を動力源
とする電動機Ａと空気又は窒素ガス等の圧縮気体
を動力源とする空気圧モータＢとを組み合わせた
回転機械であり、第２図はその上半分の構造を表
わす。なお、第１図に示した従来例と対応する箇
所及び部品にはこれを同一符号を付して説明す
る。１１は電動機Ａの回転軸で回転子１２が固着
され、フレーム１３の内側に固着した固定子鉄心
１４と所定の隙間を有して回転自在となつてい
る。２６は電動機Ａのフレーム１３と一体のフレ
ームブラケツトであり、軸受２７を介して回転軸
１１を回転自在に支持している。上記電動機Ａに
は本実施例ではマルチストロークラジアルピスト
ン形の空気圧モータＢが直結されており、そのロ
ータリ弁２０の外側の回転軸１１に連結されたロ
ータ１５には、それぞれ先端部に回転軸１１と平
行なローラピン３０を介してローラ２２を回転自
在に支持するピストン２１が放射状をなして複数
個（図では六個）それぞれ摺動自在に嵌合され、
これらピストン２１とロータ１５との間には圧縮
ばね２９が介装されている。電動機Ａのフレーム
１３に連結されるフレームブラケツト３２と一体
のハウジング３１の内周面には、ローラ２２が転
動自在に押し当たる矩形状をなすカムフオロー２
３が形成され、このハウジング３１は圧空導入口
１９を有する圧空導入路３７が形成されたフレー
ム３４に連結されている。前記ロータ１５の中央
部には回転軸１１と同同軸をなすようにフレーム
３４と一体に固定されたロータリ弁２０が嵌合さ
れており、このロータリ弁２０の外周面にはロー
タ１５に穿設した連通孔４２を介してロータ１５
とピストン２１との間に形成されたシリンダ室４
３内に連通し得る給気ポート４４と排気ポート４
５とが交互に四つずつカムフオロー２３に対して
位相をずらした状態で形成され、給気ポート４５
と前記圧空導入路３７とはロータリ弁２０に形成
した圧縮気体の噴射通路２８を介して常時連通状
態にある。又、排気ポート４５はロータリ弁２０
に形成された排気通路４６を介して大気側に連通
状態にある。前記フレームブラケツト３２と回転
軸１１との間にはＯリング３３及び軸受４７が介
装され、同様にフレーム３４とロータ１５との間
にも軸受３５が介装され、ロータリ弁２０及びフ
レーム３４及びハウジング３１と一体のフレーム
ブラケツト３２に対して回転軸１１とロータ１５
とがピストン２１と共に相対回転し得るようにな
つている。前記圧空導入口１９には電磁切換え弁
１７の一方の吐出側が圧空供給管３６を介して接
続し、上記電磁切換え弁１７の他方の吐出側は送
風管３８を介して電動機Ａのフレーム１３に穿設
した冷却風導入口３９に接続されており、電磁切
換え弁１７には空圧タンク１６から圧空供給管４
０を介して圧縮空気が供給されるようになつてい
る。

従つて、空圧タンク１６と噴射通路２８とが連
通状態にある時、シリンダ室４３と給気ポート４
４とが連通状態のピストン２１は径方向外側へと
押し出され、そのローラ２２とカムフオロー２３
との接触分力によつて第３図中、左回り（反時計
回り）に駆動回転する。なお、このようなマルチ
ストロークラジアルピストン形の空気圧モータＢ
の構造等は周知であり、空気圧モータＢ自体をこ
のマルチストロークラジアルピストン形のものに
限定するわけではなく、他の周知の空気圧モータ
も当然採用し得る。

次に、上述したように構成された回転機械の作
動について詳述すると、まず電動機Ａの定常運転
時は圧空供給管４０が閉止され且つ送風管３８と
圧空供給管３６とが連通した状態である。従つ
て、電気を動力源として回転軸１１が回転し、こ
れに伴つてロータ１５に支持されたピストン２１
のローラ２２がロータ１５と共にハウジング３１
内面のカムフオロー２３に沿つて第３図中、右回
り（時計回り）に回転摺動し、ピストン２１を径
方向移動させるので、図示しない排気ポートから
大気が吸い込まれ、噴射通路２８、圧空導入路３
７、圧空導入口１９から空気圧モータＢの外部け
と排気される。つまり、空気圧モータＢはポンプ
として空転するのである。上記圧空導入口１９か
らの排気は圧空供給管３６を逆流して電磁切換弁
１７から送風管３８へ流れ込み、電動機Ａのフレ
ーム１３内部を通つてフレームブラケツト２６に
穿設した排気口４１から外部に排気される。この
間に、電動機Ａ内の回転子１２や固定子鉄心１４
及び固定子コイル２５等が冷却されるのである。
つまり、空気圧モータＢの排気をフレーム１３内
の冷却風としたことが本考案の特徴となつている
のである。

なお、停電時等の非常時には電磁切換え弁１７
が切り換つて、空圧タンク１６の圧縮空気が圧空
供給管４０，３６を介して圧空導入口１９からピ
ストン２１内に送り込まれるため、ピストン２１
が径方向移動すると共にハウジング３のカムフオ
ロー２３内をローラ２２及びピストン２１により
第３図中、左回り（反時計回り）に回転するロー
タ１５を介して電動機Ａの回転軸１１が回転し、
電源喪失時においてもその運転を継続できる。

以上、詳細に説明したように本考案によると、
回転電機の通常運転時に空転している空気圧モー
タの排気を利用して電動機内部を冷却することが
できるので、電動機の回転軸に冷却フアンを設け
る必要がなく、装置例全体を小形化することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電動機の空気圧モータとを組み合わせ
た従来の回転機械の一部の内部構造を表わす縦断
面図、第２図は本考案の一実施例による電動機と
空気圧モータとの組み合わせ状態の内部構造の一
部を表わす縦断面図、第３図はその−矢視断
面図である。 図面中、Ａは電動機、Ｂは空気圧モータ、１１
は回転軸、１２は回転子、１３はフレーム、１４
は固定子鉄心、１５はロータ、１６は空圧タン
ク、１７は電磁切換え弁、１９は圧空導入口、２
０はロータリ弁、２１はピストン、２２はロー
ラ、２３はカムフオロー、２５は固定子コイル、
３６，４０は圧空供給管、３８は送風管、４１は
排気口である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転電機の回転軸と空気圧モータのロータとを
   連結し、この空気圧モータの圧空導入口と圧空供
   給源とを圧空供給管を介して接続すると共にこの
   圧空供給管と前記回転電機のフレーム内とを送風
   管を介して接続し、前記回転電機の非常時に前記
   圧空供給源からの圧縮気体を前記空気圧モータへ
   送給して前記回転電機を回転させると共に前記回
   転電機の定常運転時に前記空気圧モータ側の前記
   圧空供給管と前記送風管とを連通して前記圧縮気
   体を前記回転電機に送風させる電磁切換え弁を前
   記圧空供給管と前記送風管との接続部に介装し、
   更に前記圧空供給管を介して前記送風管から前記
   フレーム内へ吹き込まれる前記空気圧モータの排
   気を前記フレーム外へ排出する排気口を前記フレ
   ームに穿設したことを特徴とする回転電機の冷却
   装置。