WO2002049193A1 - Structure de refroidissement pour generatrice - Google Patents

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WO2002049193A1
WO2002049193A1 PCT/JP2001/010853 JP0110853W WO0249193A1 WO 2002049193 A1 WO2002049193 A1 WO 2002049193A1 JP 0110853 W JP0110853 W JP 0110853W WO 0249193 A1 WO0249193 A1 WO 0249193A1
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WO
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cooling
iron core
casing
rotor
cooling oil
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PCT/JP2001/010853
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French (fr)
Inventor
Shiro Yoshida
Hiroshi Ogita
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
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Publication date
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Priority to CA002404762A priority patent/CA2404762A1/en
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    • H02K2201/03—Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a cooling structure in a generator in which a rotor rotates at a high speed, and particularly to a cooling structure in a generator in which an effective cooling effect can be obtained.
  • 1 is a generator.
  • the generator 1 is housed in a casing 2, the casing 2, and a power source, a rotor 4 rotatably supported on the casing 2 by a bearing 3, and housed in the casing 2, and
  • a stator 6 is provided around the rotor 4 with a gap 5 therebetween.
  • the rotor 4 is made of, for example, a permanent magnet such as samarium cobalt.
  • the stator 6 includes an iron core 7 in which a number of thin steel plates (for example, a silicon steel plate having a thickness of about 0.15 mm) are stacked, and a coil 8 wound around the iron core 7. Have been.
  • a circular through hole 15 is provided, and a plurality of long grooves 1 are provided radially and in communication with the through hole 15.
  • the rotor 4 passes through the through hole 15 with a slight gap 5 therebetween.
  • the coil 8 is disposed in the plurality of long grooves 16.
  • the casing 2 has a cooling oil inlet 9, a cooling oil outlet 10, a cooling oil passage 1 that communicates with the cooling oil inlet 9 and the cooling oil outlet 10, and that passes through the outer periphery of the stator 6. 1 and 1 are provided.
  • the cooling oil passage 11 has a bifurcated radial portion communicating with the cooling oil inlet 9, an annular portion passing through the outer periphery of the stator 6, and a cooling oil outlet 10 communicating with the cooling oil outlet 10. It consists of a crotch radial part.
  • the casing 2 communicates with the lubricating oil inlet 12, the lubricating oil outlet 13, and the lubricating oil inlet 12 and the lubricating oil outlet 13 to lubricate the bearing 3. Oil passages 14 are provided respectively.
  • reference numeral 17 denotes a small gas turbine as a so-called micro gas turbine.
  • the small gas turbine 17 includes a rotating shaft 20 rotatably supported by a high-speed bearing 19 on a casing 18, a compressor-side impeller 21 fixed to the rotating shaft 20, and a turbine-side wheel 2. And 2.
  • the small gas turbine 17 is provided with a combustor 23, a regenerative heat exchanger 24, and a force S.
  • a coupling 25 is arranged between the rotor 4 of the generator 1 and the rotation shaft 20 of the small gas turbine 17.
  • the small gas turbine 17 is started by a starting motor built in the generator 1 or a starting motor (not shown). Then, the rotating shaft 20, the compressor-side impeller 21 and the turbine-side wheel 22 rotate. Along with the rotation, air in the atmosphere (indicated by a dashed-dotted arrow in FIG. 13) is sucked and compressed by the impeller 21 on the compressor side. The compressed air (indicated by solid arrows in FIG. 13) is mixed with fuel (for example, city gas) and burned in the combustor 23. The combustion gas (indicated by a dotted arrow in FIG. 13) rotates the turbine-side wheel 22, and exchanges heat with the compressed air in the regenerative heat exchange 24 to be discharged into the atmosphere. .
  • fuel for example, city gas
  • the rotating shaft 20 rotates at a high speed.
  • the high-speed rotation of the rotating shaft 20 is reduced through the coupling 25 and transmitted to the rotor 4 of the high-speed generator 1.
  • the generator 1 When the rotor 4 rotates at high speed, for example, at approximately 50,000 to approximately 800,000 rpm, the generator 1 generates power.
  • cooling oil (first Lubricating oil (shown by a two-dot chain line in FIG. 14) is supplied to the lubricating oil inlet 12.
  • the cooling oil passes through the cooling oil inlet / outlet 9, passes through the cooling oil passage 11 and the outer periphery of the stator 6, cools the outer peripheral side of the stator 6, and is discharged to the outside from the cooling oil outlet 10.
  • the lubricating oil passes through the lubricating oil inlet 12 and the lubricating oil passage 14 to lubricate the bearing 3 and the like, and is discharged from the lubricating oil outlet 13 to the outside.
  • the generator 1 due to its structure, energy loss is accumulated inside as heat. That is, when the rotor 4 rotates at a high speed, a high frequency is generated and an eddy current is generated. As a result, the rotor 4 and the stator 6 are heated. When the temperature of the rotor 4 and the stator 6 increases, the magnetic flux decreases, and the power generation efficiency decreases. For this reason, in the generator 1, the rotor 4 and the stator 6 need to be cooled. Incidentally, when the power generation capacity of the generator 1 exceeds, for example, about 50 kW or more, when the outside air temperature is about 50 ° C., the temperature of the rotor 4 and the stator 6 becomes about 150 ° C. to 180 ° C. Become. Therefore, as described above, it is necessary to cool the temperature of the rotor 4 and the stator 6 to about 140 ° C. or less.
  • the cooling structure of the conventional generator 1 has a cooling oil passage 11 provided between the inner periphery of the casing 2 and the outer periphery of the stator 6. For this reason, the outer peripheral side of the stator 6 can be cooled by the cooling oil, but it is difficult to cool the inner peripheral side of the stator 6 and the rotor 4. As a result, there is a problem that an effective cooling effect cannot be obtained.
  • an object of the present invention is to provide a cooling structure in a generator that can provide an effective cooling effect. Disclosure of the invention
  • a casing is provided with a cooling oil inlet and a cooling oil outlet, respectively.
  • a cooling core passing through the inside of the iron core and communicating between the cooling oil inlet and the cooling oil outlet is provided.
  • An oil passage is provided.
  • the cooling oil can pass through the inside of the iron core and cool the inside of the iron core by the cooling oil passage passing through the inside of the iron core. For this reason, the inner peripheral side of the stator and the rotor can be cooled, and an effective cooling effect can be obtained.
  • the casing is provided with a cooling air inlet and a cooling air outlet, respectively.
  • a cooling air passage communicating between the cooling air inlet and the cooling air outlet is provided.
  • the cooling air can cool the inside of the iron core and the rotor through the gap between the inside of the iron core and the inner circumference of the iron core and the outer circumference of the rotor. Therefore, the inner peripheral side of the stator and the rotor can be cooled, and an effective cooling effect can be obtained.
  • the cooling oil is less likely to enter the outer circumference of the rotor due to the centrifugal force of the rotor, as compared with the case where the outer circumference of the rotor is cooled by the cooling oil.
  • the cooling oil passage will be eroded.
  • the rotation of the rotor will be lost due to the stirring of the cooling oil and the rotation resistance of the rotor will increase.
  • a casing is provided with a cooling oil inlet and a cooling oil outlet, and a cooling air inlet and a cooling air outlet, respectively.
  • an iron core passes through the inside of the iron core and has a cooling oil inlet. Between the cooling air inlet and the cooling air outlet through the cooling oil passage that communicates with the cooling oil outlet and through the inside of the iron core, and through the gap between the inner circumference of the iron core and the outer circumference of the rotor And a cooling air passage that is provided.
  • the cooling oil can pass through the inside of the iron core and cool the inside of the iron core by the cooling oil passage passing through the inside of the iron core.
  • the cooling air passage allows the cooling air to flow inside the iron core and the inner circumference of the iron core and the outer circumference of the rotor.
  • the rotor inside the iron core can be cooled through the gap between the core and the rotor. For this reason, the inner peripheral side of the stator and the rotor can be cooled, and an effective cooling effect can be obtained.
  • the outer circumference of the rotor is cooled by the cooling air, so that the cooling oil enters the outer circumference of the rotor by the centrifugal force of the rotor as compared with the case where the outer circumference of the rotor is cooled by the cooling oil. It is difficult, and there is no possibility that the cooling oil passage is eroded. Further, compared with the cooling oil, there is no fear that the rotation of the rotor agitates the cooling oil and loses the rotation, and the rotation resistance of the rotor becomes large.
  • the present invention is characterized in that a cooling oil passage and a cooling air passage are formed by combining several types of thin steel plates in which several types of holes and / or grooves are formed by press working.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a cooling structure in a generator according to the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view of a cooling oil passage and a cooling air passage showing flows of cooling oil and cooling air.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 2
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 2
  • FIG. Fig. 9 is a sectional view taken along line VI-II-VIII in Fig. 2, Fig.
  • FIG. 9 is a view taken along line IX-IX in Figs. 6 and 7, and Fig. 10 is a meandering cooling oil passage.
  • FIG. 11 is a fin-shaped cooling oil passage.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional explanatory view showing a passage
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional explanatory view showing a spiral cooling oil passage
  • FIG. 13 is a generator showing a small gas turbine as a prime mover.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a cooling structure in a conventional generator
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION-An example of an embodiment of a cooling structure in a generator according to the present invention will be described below with reference to Figs. 1 to 12. The embodiment does not limit the cooling structure of the generator.
  • FIG. 1 to FIG. 9 show an embodiment of a cooling structure in a generator according to the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIGS. 13 to 15 denote the same components.
  • cooling oil outlet 27 at the bottom of the other end of casing 2 (right end in Fig. 1) are provided respectively.
  • two annular cooling oil passages 41 communicating with the cooling oil inlet 26 and the cooling oil outlet 27 are provided on the inner peripheral surfaces of both ends of the casing 2.
  • a cooling oil supply pipe 45 and a cooling oil discharge pipe 46 are connected to the cooling oil inlet 26 and the cooling oil outlet 27, respectively.
  • the iron core 7 is provided with a cooling oil passage 28 that passes through the inside of the iron core 7 and communicates between the cooling oil inlet 26 and the cooling oil outlet 27.
  • the cooling oil inlet 26, the cooling oil outlet 27, the reject oil passage 28, and the annular cooling oil passage 41 are connected to the cooling oil inlet 9, the cooling oil inlet 9 shown in FIGS.
  • the oil outlet 10 is separate from the cooling oil passage 11.
  • a cooling air inlet 29 and two cooling air outlets 30 are provided at an intermediate portion and both end portions of the casing 2, respectively.
  • An annular cooling air passage 42 communicating with the cooling air inlet 29 is provided on the inner peripheral surface of the intermediate portion of the casing 2. You.
  • Two cooling air outlets 30 at both ends of the casing 2 communicate with a space 44 that houses the end of the coil 8.
  • the cooling air inlet 29 and the cooling air outlet 30 are connected to a cooling air supply pipe (not shown) and a cooling air discharge pipe (not shown).
  • the iron core 7 passes between the cooling air inlet 29 and the cooling air outlet 30 through the inside of the iron core 7 and through a gap 5 between the inner circumference of the iron core 7 and the outer circumference of the rotor 4.
  • a communicating cooling air passage 31 is provided.
  • the cooling oil passage 28 and the cooling air passage 31 are provided with three types of through holes 15, 33, 34, and / or four types of long grooves 16, 32, 35, 43 by press working. It is formed by combining five types of thin steel sheets 36, 37, 38, 39, 40.
  • the first thin steel plate 36 has a circular through hole 15 provided at the center as shown in FIG. 3, that is, similarly to the iron core 7 shown in FIG. 13 to FIG. And a plurality of long grooves 16 provided radially from the through holes 15 by press working.
  • the first thin steel plate 36 is for end plates at both ends.
  • the second thin steel plate 37 has a circular through hole 15 provided in the center and a plurality of long grooves 16 provided radially from the through hole 15. And a plurality of long grooves 32 provided radially from the outer edge by press working.
  • the second thin steel plate 37 is for forming a cooling oil passage 28 in the radial direction. 4 and 8, three small circular through holes 33 communicating with the long grooves 32 are illustrated.
  • the third thin steel plate 38 has a circular through hole 15 provided in the center and a plurality of long grooves 16 provided radially from the through hole 15, almost in the middle.
  • a plurality of small circular through holes 33 provided corresponding to the bottom of the long groove 32 are formed by press working.
  • the third thin steel plate 38 is for forming the cooling oil passage 28 in the axial direction.
  • the fourth thin steel plate 39 has a large circular through hole 3 4 A plurality of long grooves 35 radially provided from the through hole 34; and a plurality of small circular through holes 33 provided substantially between the long groove 35 and the long groove 35. Is provided by the press.
  • the fourth thin steel plate 39 is used for forming the cooling oil passage 28 in the axial direction and the cooling air passage 31 in the radial direction.
  • a circular through hole 15 provided at the center is illustrated, and three long grooves 43 communicating with the long groove 35 are illustrated.
  • the fifth thin steel plate 40 has a circular through hole 15 provided in the center and a plurality of long grooves 16 provided radially from the through hole 15, substantially in the middle.
  • a plurality of small circular through-holes 33 provided in the groove and a plurality of long grooves 43 provided obliquely radially from the outer edge are formed by press working.
  • the fifth thin steel plate 4 ⁇ is for forming the cooling oil passage 28 in the axial direction and for forming the cooling air passage 31 in the radial direction.
  • three long grooves 32 communicating with the through holes 33 are shown.
  • the cooling oil passage 28 is formed by the long groove 32 of the second thin steel plate 37, the third thin steel plate 38, the fourth thin steel plate 39, and the fifth thin steel plate 40.
  • the holes 33 are formed.
  • the cooling air passage 31 is formed by the through hole 34 and the long groove 35 of the fourth thin steel plate 39 and the long groove 43 of the fifth thin steel plate 40.
  • the iron core 7 is formed by laminating a large number of the first to fifth thin steel plates 36 to 40.
  • the cooling structure of the generator according to this embodiment has the above-described configuration, and its operation will be described below.
  • cooling oil (indicated by solid arrows in FIGS. 1 and 2) is supplied to a cooling oil inlet 26 through a cooling oil supply pipe 45. Then, the cooling oil passes through the annular cooling oil passage 41 of the casing 2 (the left side in FIGS. 1 and 2) and passes through the cooling oil passage 28 inside the core 7 (that is, the second thin steel plate 3). 7 Long groove 3 2, 3rd thin steel sheet 3 8 and 4th thin steel sheet 3 9 and 5th thin steel sheet 4 0 The inside of the iron core 7 is cooled through a cooling oil passage 28) consisting of The cooling oil that has cooled the inside of the iron core 7 passes through the annular cooling oil passage 41 of the casing 2 (the right side in FIGS. 1 and 2) and from the cooling oil outlet 27 to the cooling oil discharge pipe 46. Is discharged.
  • cooling air (indicated by dashed arrows in FIGS. 1 and 2) is supplied to a cooling air inlet 29 through a cooling air supply pipe. Then, the cooling air passes through the annular cooling air passage 42 of the casing 2 and passes through the cooling air passage 31 inside the iron core 7 (that is, the through hole 34 and the long groove 35 of the fourth thin steel plate 39, and the 5 Cool the inside of the iron core 7 through the cooling air passage 3 1) composed of the thin groove 4 3 and the long groove 4 3.
  • the cooling air cools the inside of the iron core 7 and the rotor 4 through the gap 5 between the inner circumference of the iron core 7 and the outer circumference of the rotor 4.
  • the cooling air that has cooled the inside of the iron core 7 and the rotor 4 passes through the space 44 of the casing 2 and is discharged from the cooling air outlet 30 to a cooling air discharge pipe.
  • cooling oil is sprayed from the cooling oil passage 28 into the cooling air passage 31. Then, the inside of the iron core 7 and the rotor 4 are cooled by the latent heat of vaporization of the mist of the cooling oil in the same manner as the cooling air.
  • the cooling oil mist that has cooled the inside of the iron core 7 and the rotor 4 is discharged together with the cooling air from the cooling air outlet 30 to the cooling air discharge pipe through the space 44 of the casing 2.
  • the cooling structure of the generator according to the present embodiment has the above-described configuration, the following effects can be achieved. That is, in the cooling structure of this embodiment, the cooling oil can cool the inside of the iron core 7 through the cooling oil passage 28 inside the iron core 7. For this reason, the inner peripheral side of the stator 6 and the rotor 4 can be cooled, and an effective cooling effect can be obtained. For example, cooling In the case of cooling only the chiller, the temperature of the rotor 4 and the stator 6 can be cooled to about 140 ° C. or less. In addition, since the temperature of the rotor 4 and the stator 6 becomes approximately 140 ° C. or less, there is no problem with cooling oil using engine oil.
  • the cooling structure of this embodiment is characterized in that the 7-return air passes through the cooling air passage 31 inside the iron core 7 and the gap 5 between the inner circumference of the iron core 7 and the outer circumference of the rotor 4, And the rotor 4 can be cooled. For this reason, the inner peripheral side of the stator 6 and the rotor 4 can be cooled, and an effective cooling effect can be obtained. For example, in the case of cooling only with cooling air, the temperature of the rotor 4 and the stator 6 can be cooled to about 140 ° C. or less.
  • the cooling oil since the outer circumference of the rotor 4 is cooled by the cooling air, compared with the case where the outer circumference of the rotor 4 is cooled by the cooling oil, the cooling oil has the centrifugal force of the rotor 4. Therefore, it is difficult to enter the outer periphery of the rotor 4 and there is no possibility that the cooling oil passage is eroded. Further, compared with the cooling oil, there is no fear that the rotation of the rotor 4 is lost due to the stirring of the cooling oil, and the rotation resistance of the rotor 4 becomes large.
  • the cooling structure of this embodiment is further effective by utilizing the latent heat of vaporization of the mist of the cooling oil by spraying the cooling oil from the cooling oil passage 28 into the cooling air passage 31.
  • a cooling effect will be obtained.
  • cooling oil passage 28 and the cooling air passage 31 are formed by combining five types of thin steel sheets 36, 37, 38, 39, and 40. As a result, the cooling oil passage 28 and the cooling air passage 31 can be easily formed by simple press working.
  • the cooling structure according to the present embodiment is configured such that the cooling oil flows through the second thin steel plate 37.
  • the long groove 32 for forming the passage 28 is provided in the radial direction
  • the long groove 43 for forming the cooling air passage 31 is obliquely provided in the fifth thin steel plate 40.
  • the opening edge of the long groove 32 of the second thin steel plate 37 and the opening edge of the long groove 43 of the fifth thin steel plate 40 can be matched.
  • welding 47 (the thick line in FIG. 7) is formed around the outer periphery of the iron core 7. ) Can be applied.
  • FIG. 10 to 12 are partial cross-sectional explanatory views showing a modification of the cooling oil passage.
  • the cooling oil passage 48 shown in FIG. 10 is meandering with respect to the cooling oil passage 28 that goes straight.
  • the cooling oil passage shown in FIG. 11 is such that a cooling oil passage 49 having a fin shape is provided in a cooling oil passage 28 that is orthogonal.
  • the cooling oil passage 50 shown in FIG. 12 is spiral.
  • the cooling oil passage 28 and the cooling air passage 31 are provided.
  • one of the cooling oil passage 28 and the cooling air passage 31 is provided. May be provided.
  • the shapes of the cooling oil passages 28, 48, 49, 50 and the cooling air passage 31 are not particularly limited.
  • the cooling air passage long groove 51 passes between the long grooves 16, and the iron core 7 (thin steel plate) May be provided in the radial direction from the inner edge to the outer edge.
  • the cooling oil can cool the inside of the iron core through the cooling oil passage inside the iron core. Therefore, the inner peripheral side of the stator and the rotor can be cooled, and an effective cooling effect can be obtained.
  • the cooling air passes through the cooling air passage inside the iron core and the gap between the inner circumference of the iron core and the outer circumference of the rotor, and connects the inner rotor of the iron core to the rotor. Can be cooled. Therefore, the inner peripheral side of the stator and the rotor can be cooled, and an effective cooling effect can be obtained. Further, according to the cooling structure of the generator according to the present invention, since the outer circumference of the rotor is cooled by the cooling air, the cooling oil is cooled by the centrifugal force of the rotor as compared with the case where the outer circumference of the rotor is cooled by cooling oil.
  • the cooling oil can cool the inside of the iron core through the cooling oil passage inside the iron core.
  • the cooling air can cool the internal rotor of the iron core through the cooling air passage inside the iron core and the gap between the inner circumference of the iron core and the outer circumference of the rotor. For this reason, the rotor on the inner peripheral side of the stator can be cooled, and an effective cooling effect can be obtained.
  • the cooling oil is cooled by the centrifugal force of the rotor as compared with the case where the outer circumference of the rotor is cooled by the cooling oil.
  • the rotation of the rotor agitates the cooling oil and causes loss, resulting in increased rotation resistance of the rotor.
  • the cooling structure of the generator according to the present invention by spraying the cooling oil from the cooling oil passage into the cooling air passage, the cooling oil mist is further effectively used by utilizing the latent heat of the mist. A cooling effect will be obtained.
  • the cooling oil passage and the cooling air passage are formed by combining several types of thin steel plates having several types of holes and / or grooves formed by press working. For this reason, any cooling oil passage and cooling air passage can be easily formed by simple press working. Industrial applicability
  • the cooling structure of the generator according to the present invention is suitable for obtaining an effective cooling effect in the generator in which the rotor rotates at a high speed.

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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Description

発電機における冷却構造 技術分野
この発明は、 たとえば、 ロータが高速回転する発電機における冷却構造に係り、 特に、 有効な冷却効果が得られる発電機における冷却構造に関するものである。 背景技術
以下、 発電機について、 第 1 3図〜第 1 5図を参照して説明する。 この例は、 小型ガスタ一ビンを原動機とする発電機にっレ、て説明する。
図において、 1は発電機である。 この発電機 1は、 ケーシング 2と、 前記ケー シング 2中に収納され、 力つ、 前記ケーシング 2に軸受 3により回転可能に支持 されたロータ 4と、 前記ケーシング 2中に収納され、 かつ、 前記ロータ 4の外囲 に隙間 5を開けて配置されたステータ 6とを備える。
前記ロータ 4は、 たとえば、 サマリウムコバルトなどの永久磁石から構成され ている。 また、 前記ステータ 6は、 多数枚の薄鋼板 （たとえば、 厚さが約 0 . 1 5 mmのケィ素鋼板） が積層された鉄心 7と、 前記鉄心 7に巻装されたコイル 8 とから構成されている。 前記鉄心 7の中央には、 円形の透孔 1 5が設けられてい ると共に、 複数個の長溝 1らが、 放射状に、 かつ、 前記透孔 1 5に連通して設け られている。 前記透孔 1 5中には、 前記ロータ 4が若干の隙間 5を開けて揷通さ れている。 また、 前記複数個の長溝 1 6には、 前記コイル 8が配置されている。 前記ケーシング 2には、 冷却オイル入口 9と、 冷却オイル出口 1 0と、 前記冷 却オイル入口 9および前記冷却オイル出口 1 0に連通し、 かつ、 前記ステータ 6 の外周を通る冷却オイル通路 1. 1とがそれぞれ設けられている。 なお、 前記冷却 オイル通路 1 1は、 前記冷却オイル入口 9と連通する二股放射状部分と、 前記ス テータ 6の外周を通る環状部分と、 前記冷却オイル出口 1 0に連通する同じく二 股放射状部分とからなる。 また、 前記ケーシング 2には、 潤滑オイル入口 1 2と、 潤滑オイル出口 1 3と、 前記潤滑オイル入口 1 2およぴ潤滑オイル出口 1 3に連 通し、 力つ、 前記軸受 3を潤滑する潤滑オイル通路 1 4とがそれぞれ設けられて いる。
図において、 1 7は所謂マイクロガスタービンとしての小型ガスタービンであ る。 この小型ガスタービン 1 7は、 ケーシング 1 8に高速軸受 1 9により回転可 能に支持された回転軸 2 0と、 前記回転軸 2 0に固定されたコンプレッサ側イン ペラ 2 1およびタービン側ホイール 2 2とを備える。
前記小型ガスタービン 1 7には、 燃焼器 2 3と再生熱交換器 2 4と力 S設けられ ている。 前記発電機 1のロータ 4と前記小型ガスタ一ビン 1 7の回転軸 2 0との 間には、 カップリング 2 5が配置されている。
つぎに、 前記発電機 1および小型ガスタービン 1 7の作動について説明する。 まず、 前記小型ガスタービン 1 7は、 前記発電機 1に内蔵された始動電動機も しくは起動電動機 （図示せず） により、 始動する。 すると、 回転軸 2 0、 コンプ レッサ側インペラ 2 1、 タービン側ホイール 2 2が回転する。 その回転に伴なつ て、 大気中空気 （第 1 3図中、 一点鎖線矢印にて示す） は、 コンプレッサ側イン ペラ 2 1により吸引ざれて圧縮される。 その圧縮空気 （第 1 3図中、 実線矢印に て示す） は、 燃料 （たとえば、 都市ガスなど） と混合されて、 燃焼器 2 3におい て燃焼される。 その燃焼ガス （第 1 3図中、 点線矢印にて示す） は、 タービン側 ホイール 2 2を回転させ、 かつ、 前記再生熱交 2 4において前記圧縮空気と 熱交換されて大気中に排気される。
前記タービン側ホイ ル 2 2が高速回転することにより、 前記回転軸 2 0が高 速回転する。 その回転軸 2 0の高速回転は、 前記カツプリング 2 5を介して減速 されて、 前記高速発電機 1のロータ 4に伝達される。 前記ロータ 4が高速回転、 たとえば、 約 5 0 , 0 0 0〜約 8 0， 0 0 0 r p mの高速回転をすることにより、 前記発電機 1において、 発電が行われる。
一方、 前記発電機 1においては、 前記冷却オイル入口 9に冷却オイル （第 1 4 図中、 一点鎖線にて示す） 前記潤滑オイル入口 1 2に潤滑オイル （第 1 4図 中、 二点鎖線にて示す） がそれぞれ供給されている。 前記冷却オイルは、 冷却ォ ィ/レ入口 9から冷却オイル通路 1 1および前記ステータ 6の外周を通って、 その ステータ 6の外周側を冷却し、 冷却オイル出口 1 0から外部に排出する。 また、 潤滑オイルは、 潤滑オイル入口 1 2から潤滑オイル通路 1 4を通って、 軸受 3な どを潤滑し、 潤滑オイル出口 1 3から外部に排出する。
前記発電機 1においては、 その構造上、 損失エネルギーが熱として内部に蓄積 される。 すなわち、 ロータ 4が高速回転すると、 高周波が発生して渦電流が発生 する。 これにより、 ロータ 4およびステータ 6が加熱されることとなる。 この口 ータ 4およびステータ 6の温度が上昇すると、 磁束が低下して発電効率が低下す る。 このために、 前記発電機 1においては、 ロータ 4およびステータ 6の冷却が 必要である。 因みに、 発電機 1の発電能力がたとえば約 5 0 k w以上を超えると、 外気温度が約 5 0 ° Cのときに、 ロータ 4およびステータ 6の温度が約 1 5 0〜 1 8 0 ° Cとなる。 このために、 前記のように、 ロータ 4およびステータ 6の温 度を約 1 4 0 ° C以下に冷却する必要がある。
ところが、 前記従来の発電機 1における冷却構造は、 ケーシング 2の内周とス テータ 6の外周との間に冷却オイノレ通路 1 1が設けられているものである。 この ために、 ステータ 6の外周側を冷却オイルにより冷却することができるが、 ステ ータ 6の内周側およびロータ 4を冷却することが困難である。 この結果、 有効な 冷却効果が得られないなどの課題がある。
従って、 この発明は、 有効な冷却効果が得られる発電機における冷却構造を提 供することを目的としている。 発明の開示
本発明は、 ケーシングに冷却オイル入口と冷却オイル出口とがそれぞれ設けら れており、 一方、 鉄心に、 その鉄心の内部を通り、 かつ、 冷却オイル入口と冷却 オイル出口との間を連通する冷却オイル通路が設けられている、 ことを特徴とす る。
この結果、 この発明は、 鉄心の内部を通る冷却オイル通路により、 冷却オイル が鉄心の内部を通ってその鉄心の内部を冷却することができ,,る。 このために、 ス テータの内周側およびロータを冷却することができ、 有効な冷却効果が得られる こととなる。
また、 本発明は、 ケーシングに冷却エア入口と冷却エア出口とがそれぞれ設け られており、 一方、 鉄心に、 その鉄心の内部を通り、 かつ、 鉄心の内周とロータ の外周との隙間を経て冷却エア入口と冷却エア出口との間を連通する冷却エア通 路が設けられている、 ことを特徴とする。
この結果、 この発明は、 前記冷却エア通路により、 冷却エアが鉄心の内部およ びその鉄心の内周とロータの外周との隙間を通ってその鉄心の内部およびロータ を冷却することができる。 このために、 ステータの内周側およびロータを冷却す ることができ、 有効な冷却効果が得られることとなる。
また、 この発明は、 冷却エアにより、 ロータの外周を冷却するので、 冷却オイ ルでロータの外周を冷却する場合と比較して、 冷却オイルがロータの遠心力によ りロータの外周に入り難く、 冷却オイル通路が侵食される可能性などがない。 ま た、 冷却オイルと比較して、 ロータの回転が冷却オイルの撹拌でロスし、 ロータ の回転抵抗が大となるなどの虞がなレ、。
また、 本発明は、 ケーシングに冷却オイル入口および冷却オイル出口と冷却ェ ァ入口および冷却エア出口とがそれぞれ設けられており、 一方、 鉄心に、 その鉄 心の内部を通り、 かつ、 冷却オイル入口と冷却オイル出口との間を連通する冷却 オイル通路と、 その鉄心の内部を通り、 かつ、 鉄心の内周とロータの外周との隙 間を経て冷却エア入口と冷却エア出口との間を連通する冷却エア通路とがそれぞ れ設けられている、 ことを特徴とする。
この結果、 この発明は、 鉄心の内部を通る冷却オイル通路により、 冷却オイル が鉄心の内部を通ってその鉄心の内部を冷却することができる。 しかも、 前記冷 却エア通路により、 冷却エアが鉄心の内部およびその鉄心の内周とロータの外周 との隙間を通つてその鉄心の内部おょぴロータを冷却することができる。 このた めに、 ステータの内周側およびロータを冷却することができ、 有効な冷却効果が 得られることとなる。
また、 この発明は、 冷却エアにより、 ロータの外周を冷却するので、 冷却オイ ルでロータの外周を冷却する場合と比較して、 冷却オイルがロータの遠心力によ り、 ロータの外周に入り難く、 冷却オイル通路が侵食される可能性などがない。 また、 冷却オイルと比較して、 ロータの回転が冷却オイルを撹拌してロスし、 口 ータの回転抵抗が大となるなどの虞がない。
さらに、 この発明は、 冷却オイル通路中から冷却エア通路中に冷却オイルをス プレーすることにより、 冷却オイルのミストの気化潜熱を利用してさらに有効な 冷却効果が得られることとなる。
また、 本発明は、 数種類の孔およびまたは溝をプレス加工で設けた数種類の薄 鋼板を組み合わせることにより、 冷却オイル通路、 冷却エア通路が形成されてい る、 ことを特 ί敷とする。
この結果、 この発明は、 簡単なプレス加工により、 任意の冷却オイル通路、 冷 却エア通路を簡単に形成することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明の発電機における冷却構造の実施の形態の 1例を示す縦断 面図であり、 第 2図は、 冷却オイルおよび冷却エアの流れを示す冷却オイル通路 および冷却エア通路の説明図であり、 第 3図は、 第 2図における I I I— I I I 線断面図であり、 第 4図は、 第 2図における I V— I V線断面図であり、 第 5図 は、 第 2図における V— V線断面図であり、 第 6図は、 第 2図における V I— V I線断面図であり、 第 7図は、 第 2図における V I I - V I I線断面図であり、 第 8図は、 第 2図における V I· I I - V I I I線断面図であり、 第 9図は、 第 6 図および第 7図における I X— I X線矢視図であり、 第 1 0図は、 蛇行状の冷却 オイル通路を示す一部断面説明図であり、 第 1 1図は、 フィン状の冷却オイル通 路を示す一部断面説明図であり、 第 1 2図は、 螺旋状の冷却オイル通路を示す一 部断面説明図であり、 第 1 3図は、 原動機が小型ガスタービンとした発電機を示 す説明図であり、 第 1 4図は、 従来の発電機における冷却構造を示す縦断面図で あり、 第 1 5図は、 第 1 4図における X V— X V線断面図である。 発明を実施するための最良の形態 - 以下、 この発明にかかる発電機における冷却構造の実施の形態の 1例を第 1図 〜第 1 2図を参照して説明する。 なお、 この実施の形態によりこの発電機におけ る冷却構造が限定されるものではない。
(実施の形態の構成の説明）
第 1図〜第 9図は、 この発明にかかる発電機における冷却構造の実施の形態を 示す。 図中、 第 1 3図〜第 1 5図と同符号は、 同一のものを示す。
ケーシング 2の一端部 （第 1図中、 左端部） の上部には冷却オイル入口 2 6力 一方、 ケーシング 2の他端部 （第 1図中、 右端部） の下部には冷却オイル出口 2 7がそれぞれ設けられている。 また、 このケーシング 2の両端部内周面には、 前 記冷却オイル入口 2 6と前記冷却オイル出口 2 7とにそれぞれ連通する 2本の環 状冷却オイル通路 4 1が設けられている。 なお、 第 4図および第 8図に示すよう に、 前記冷却オイル入口 2 6およぴ冷却オイル出口 2 7には、 冷却オイル供給管 4 5および冷却オイル排出管 4 6が接続されている。
一方、 鉄心 7には、 その鉄心 7の内部を通り、 かつ、 前記冷却オイノレ入口 2 6 と前記冷却オイル出口 2 7との間を連通する冷却オイル通路 2 8が設けられてい る。 なお、 この冷却オイル入口 2 6、 冷却オイル出口 2 7、 令却オイル通路 2 8、 環状冷却オイル通路 4 1は、 第 1 3図〜第 1 5図に示した前記冷却オイル入口 9、 前記冷却オイル出口 1 0、 前記冷却オイル通路 1 1と別個のものである。
前記ケーシング 2の中間部と両端部とには、 冷却エア入口 2 9と 2個の冷却ェ ァ出口 3 0とがそれぞれ設けられている。 また、 このケーシング 2の中間部内周 面には、 前記冷却エア入口 2 9に連通する環状冷却エア通路 4 2が設けられてい る。 前記ケーシング 2の両端部の 2個の冷却エア出口 3 0は、 コイル 8のエンド を収納する空間 4 4と連通する。 なお、 前記冷却 ア入口 2 9および冷却エア出 口 3 0には、 冷却エア供給管 （図示せず） および冷却エア排出管 （図示せず） が 接続されている。
一方、 鉄心 7には、 その鉄心 7の内部を通り、 かつ、 鉄心 7の内周とロータ 4 の外周との隙間 5を経て前記冷却エア入口 2 9と前記冷却エア出口 3 0との間を 連通する冷却エア通路 3 1が設けられている。
前記冷却オイル通路 2 8および前記冷却エア通路 3 1は、 3種類の透孔 1 5、 3 3、 3 4およびまたは 4種類の長溝 1 6、 3 2、 3 5、 4 3がプレス加工で設 けられた 5種類の薄鋼板 3 6、 3 7、 3 8、 3 9、 4 0を組み合わせることによ り、 形成されている。
すなわち、 第 1薄鋼板 3 6は、 第 3図に示すように、 すなわち、 第 1 3図〜第 1 5図に示した前記鉄心 7と同様に、 中央に設けられた円形の透孔 1 5と、 その 透孔 1 5から放射状に設けられた複数個の長溝 1 6とがプレス加工により設けら れてなる。 この第 1薄鋼板 3 6は、 両端のエンドプレート用である。
第 2薄鋼板 3 7は、 第 4図および第 8図に示すように、 中央に設けられた円形 の透孔 1 5と、 その透孔 1 5から放射状に設けられた複数個の長溝 1 6と、 外縁 から放射状に設けられた複数個の長溝 3 2とがプレス加工により設けられてなる。 この第 2薄鋼板 3 7は、 径方向の冷却オイル通路 2 8形成用である。 なお、 この 第 4図および第 8図においては、 前記長溝 3 2に連通する小円形の透孔 3 3が 3 個図示されている。
第 3薄鋼板 3 8は、 第 5図に示すように、 中央に設けられた円形の透孔 1 5と、 その透孔 1 5から放射状に設けられた複数個の長溝 1 6と、 ほぼ中間に前記長溝 3 2の底部に対応して設けられた複数個の小円形の透孔 3 3とがプレス加工によ り設けられてなる。 この第 3薄鋼板 3 8は、 軸方向の冷却オイル通路 2 8形成用 である。
第 4薄鋼板 3 9は、 第 6図に示すように、 中央に設けられた大円形の透孔 3 4 と、 その透孔 3 4から放射状に設けられた複数個の長溝 3 5と、 ほぼ中間に前記 長溝 3 5と長溝 3 5との間に設けられた複数個の小円形の透孔 3 3とがプレス加 ェにより設けられてなる。 この第 4薄鋼板 3 9は、 軸方向の冷却オイル通路 2 8 形成用おょぴ径方向の冷却エア通路 3 1形成用である。 なお、 この第 6図におい ては、 中央に設けられた円形の透孔 1 5が図示されていると共に、 前記長溝 3 5 に連通する長溝 4 3が 3個図示されている。
第 5薄鋼板 4 0は、 第 7図に示すように、 中央に設けられた円形の透孔 1 5と、 その透孔 1 5から放射状に設けられた複数個の長溝 1 6と、 ほぼ中間に設けられ た複数個の小円形の透孔 3 3と、 外縁から斜め放射状に設けられた複数個の長溝 4 3とがプレス加工により設けられてなる。 この第 5薄鋼板 4◦は、 軸方向の冷 却オイル通路 2 8形成用および径方向の冷却エア通路 3 1形成用である。 なお、 この第 7図においては、 前記透孔 3 3に連通する前記長溝 3 2が 3個図示されて いる。
このように、 前記冷却オイル通路 2 8は、 前記第 2薄鋼板 3 7の長溝 3 2と、 前記第 3薄鋼板 3 8、 前記第 4薄鋼板 3 9、 前記第 5薄鋼板 4 0の透孔 3 3とに より形成されている。 また、 前記冷却エア通路 3 1は、 前記第 4薄鋼板 3 9の透 孔 3 4および長溝 3 5と、 前記第 5薄鋼板 4 0の長溝 4 3とにより形成されてい る。 さらに、 前記鉄心 7は、 前記第 1〜第 5薄鋼板 3 6〜4 0を多数枚積層して なる。
(実施の形態の作用の説明）
この実施の形態にかかる発電機における冷却構造は、 以上の如き構成からなり、 以下、 その作用について説明する。
まず、 冷却オイル （第 1図および第 2図中、 実線矢印にて示す） を冷却オイル 供給管 4 5を経て冷却オイル入口 2 6に供給する。 すると、 冷却オイルは、 ケー シング 2の環状冷却オイル通路 4 1 (第 1図および第 2図中の左側） を経て、 鉄 心 7の内部の冷却オイル通路 2 8 (すなわち、 第 2薄鋼板 3 7の長溝 3 2と、 第 3薄鋼板 3 8および第 4薄鋼板 3 9および第 5薄鋼板 4 0のそれぞれの透孔 3 3 とからなる冷却オイル通路 2 8 ) を通ってその鉄心 7の内部を冷却する。 この鉄 心 7の内部を冷却した冷却オイルは、 ケーシング 2の環状冷却オイル通路 4 1 ( 第 1図および第 2図中の右側） を経て、 冷却オイル出口 2 7から冷却オイル排出 管 4 6に排出される。
また、 冷却エア （第 1図および第 2図中、 破線矢印にて示す） を冷却エア供給 管を経て冷却エア入口 2 9に供給する。 すると、 冷却エアは、 ケーシング 2の環 状冷却エア通路 4 2を経て、 鉄心 7の内部の冷却エア通路 3 1 (すなわち、 第 4 薄鋼板 3 9の透孔 3 4および長溝 3 5と、 第 5薄鋼板 4 0の長溝 4 3と力 らなる 冷却エア通路 3 1 ) を通ってその鉄心 7の内部を冷却する。 また、 この冷却エア は、 鉄心 7の内周とロータ 4の外周との隙間 5を通ってその鉄心 7の内部および ロータ 4を冷却する。 この鉄心 7の内部およびロータ 4を冷却した冷却エアは、 ケーシング 2の空間 4 4を経て、 冷却エア出口 3 0から冷却エア排出管に排出さ れる。
さらに、 冷却オイル通路 2 8中から冷却エア通路 3 1中に冷却オイルをスプレ 一する。 すると、 その冷却オイルのミストの気化潜熱により、 前記冷却エアと同 様に、 鉄心 7の内部およびロータ 4を冷却する。 その鉄心 7の内部およびロータ 4を冷却した冷却オイルミストは、 冷却エアと共に、 ケーシング 2の空間 4 4を 経て、 冷却エア出口 3 0から冷却エア排出管に排出される。
なお、 他の冷却オイル (第 1図中、 一点鎖線にて示す)の流れおょぴ潤滑油 （第 1図中、 二点鎖線にて示す） の流れは、 前記第 1 4図おょぴ第 1 5図において、 説明したので、 ここでは省略する。
(実施の形態の効果の説明）
この実施の形態にかかる発電機における冷却構造は、 以上の如き構成からなる ので、 下記の効果を達成することができる。 すなわち、 この実施の形態の冷却構 造は、 冷却オイルが鉄心 7の内部の冷却オイル通路 2 8を通ってその鉄心 7の内 部を冷却することができる。 このために、 ステータ 6の内周側およびロータ 4を 冷却することができ、 有効な冷却効果が得られることとなる。 たとえば、 冷却ォ ィルのみの冷却の場合、 ロータ 4およびステータ 6の温度を約 1 4 0 ° C以下に 冷却することが可能である。 また、 ロータ 4およぴステータ 6の温度が約 1 4 0 ° C以下となるので、 エンジンオイルを使用する冷却オイルにおいては、 なんら 問題がない。
また、 この実施の形態の冷却構造は、 7令却エアが鉄心 7の内部の冷却エア通路 3 1およびその鉄心 7の内周とロータ 4の外周との隙間 5を通ってその鉄心 7の 内部およびロータ 4を冷却することができる。 このために、 ステータ 6の内周側 およびロータ 4を冷却することができ、 有効な冷却効果が得られることとなる。 たとえば、 冷却エアのみの冷却の場合、 ロータ 4およびステータ 6の温度を約 1 4 0 ° C以下に冷却することが可能である。
さらに、 この実施の形態の冷却構造は、 冷却エアにより、 ロータ 4の外周を冷 却するので、 冷却オイルでロータ 4の外周を冷却する場合と比較して、 冷却オイ ルがロータ 4の遠心力によりロータ 4の外周に入り難く、 冷却オイル通路が侵食 される可能性などがない。 また、 冷却オイルと比較して、 ロータ 4の回転が冷却 オイルの撹拌でロスし、 ロータ 4の回転抵抗が大となるなどの虞がない。
さらにまた、 この実施の形態の冷却構造は、 冷却オイル通路 2 8中から冷却ェ ァ通路 3 1中に冷却オイルをスプレーすることにより、 冷却オイルのミストの気 化潜熱を利用してさらに有効な冷却効果が得られることとなる。 たとえば、 冷却 オイルのミストによる冷却の場合、 ロータ 4およびステータ 6の温度を約 1 2 0 ° C以下に冷却することが可能である。
さらにまた、 この実施の形態の冷却構造は、 種類の透孔 1 5、 3 3、 3 4およ ぴまたは 4種類の長溝 1 6、 3 2 ; 3 5、 4 3がプレス加工で設けられた 5種類 の薄鋼板 3 6、 3 7、 3 8、 3 9、 4 0を組み合わせることによって、 冷却オイ ル通路 2 8および冷却エア通路 3 1が形成されるものである。 この結果、 簡単な プレス加工により、 冷却オイル通路 2 8および冷却エア通路 3 1を簡単に形成す ることができる。
特に、 この実施の形態の冷却構造は、 第 2薄鋼板 3 7において、 冷却オイル通 路 2 8の形成用の長溝 3 2が径方向に設けられていても、 第 5薄鋼板 4 0におい て、 冷却エア通路 3 1の形成用の長溝 4 3が斜めに設けられている。 このために、 第 7図に示すように、 第 2薄鋼板 3 7の長溝 3 2の開口縁と、 第 5薄鋼板 4 0の 長溝 4 3の開口縁とを一致させることができる。 これにより、 多数枚の第 1〜第 5薄鋼板 3 6〜4 0を積層してなる鉄心 7を構成する際に、 その鉄心 7の外周に おいて、 溶接 4 7 (第 7図中、 太線にて示す） を施すことができる。
(実施の形態の変形例）
第 1 0図〜第 1 2図は、 冷却オイル通路の変形例を示した一部断面説明図であ る。 第 1 0図に示す冷却オイル通路 4 8は、 直行する前記冷却オイル通路 2 8に 対して、 蛇行するものである。 また、 第 1 1図に示す冷却オイル通路は、 直交す る冷却オイル通路 2 8にフィン状の冷却オイル通路 4 9を設けたものである。 さ らに、 第 1 2図に示す冷却オイノレ通路 5 0は、 螺旋状のものである。
なお、 前記実施の形態においては、 冷却オイル通路 2 8と冷却エア通路 3 1と を設けたものであるが、 この発明においては、 冷却オイル通路 2 8または冷却ェ ァ通路 3 1のいずれか一方を設けたものであっても良い。
また、 この発明においては、 冷却オイル通路 2 8、 4 8、 4 9、 5 0、 冷却ェ ァ通路 3 1の形状を特に限定しない。 たとえば、 冷却エア通路 3 1において、 第 3図中の破線にて示すように、 冷却エア通路用の長溝 5 1を、 長溝 1 6の間を通 るように、 かつ、 鉄心 7 (薄鋼板） の内縁から外縁に径方向に設けても良い。 以上から明らかなように、 この発明にかかる発電機における冷却構造によれば、 冷却オイルが鉄心の内部の冷却オイル通路を通ってその鉄心の内部を冷却するこ とができる。 このために、 ステータの内周側およびロータを冷却することができ、 有効な冷却効果が得られることとなる。
また、 この発明にかかる発電機における冷却構造によれば、 冷却エアが鉄心の 内部の冷却エア通路およびその鉄心の内周とロータの外周との隙間を通ってその 鉄心の内部おょぴロータを冷却することができる。 このために、 ステータの内周 側およびロータを冷却することができ、 有効な冷却効果が得られることとなる。 また、 この発明にかかる発電機における冷却構造によれば、 冷却エアにより、 ロータの外周を冷却するので、 冷却オイルでロータの外周を冷却する場合と比較 して、 冷却オイルがロータの遠心力によりロータの外周に入り難く、 冷却オイル 通路が侵食される可能性などがない。 しかも、 冷却オイルと比較して、 ロータの 回転が冷却オイルの撹拌でロスし、 ロータの回転抵抗が大となるなどの虡がなレ、。 また、 この発明にかかる発電機における冷却構造によれば、 冷却オイルが鉄心 の内部の冷却オイル通路を通ってその鉄心の内部を冷却することができる。 しか も、 冷却エアが鉄心の内部の冷却エア通路およびその鉄心の内周とロータの外周 との隙間を通ってその鉄心の内部おょぴロータを冷却することができる。 このた めに、 ステータの内周側おょぴロータを冷却することができ、 有効な冷却効果が 得られることとなる。
また、 この発明にかかる発電機における冷却構造によれば、 冷却エアにより、 ロータの外周を冷却するので、 冷却オイルでロータの外周を冷却する場合と比較 して、 冷却オイルがロータの遠心力により、 ロータの外周に入り難く、 冷却オイ ル通路が侵食される可能性などがない。 し力も、 冷却オイルと比較して、 ロータ の回転が冷却オイルを撹拌してロスし、 ロータの回転抵抗が大となるなどがなレ、。 さらに、 この発明にかかる発電機における冷却構造によれば、 冷却オイル通路 中から冷却エア通路中に冷却オイルをスプレーすることにより、 冷却オイルのミ ストの気ィ匕潜熱を利用してさらに有効な冷却効果が得られることとなる。
また、 この発明にかかる発電機における冷却構造によれば、 数種類の孔および または溝をプレス加工で設けた数種類の薄鋼板を組み合わせることにより、 冷却 オイル通路、 冷却エア通路が形成されている。 このために、 簡単なプレス加工に より、 任意の冷却オイル通路、 冷却エア通路を簡単に形成することができる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる発電機における冷却構造によれば、 ロータが高 速回転する発電機において有効な冷却効果を得るのに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ケーシングと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ケーシングに回 転可能に支持されたロータと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ロータ の外囲に隙間を開けて配置されたステータとを備え、
前記ステータは、 多数枚の薄鋼板が積層された鉄心と、 前記鉄心に卷装された コイルとから構成されている発電機において、
前記ケーシングには、 冷却オイル入口と冷却オイル出口とがそれぞれ設けられ ており、
前記鉄心には、 前記鉄心の内部を通り、 かつ、 前記冷却オイル入口と前記冷却 オイル出口との間を連通する冷却オイル通路が設けられている、
ことを特徴とする発電機における冷却構造。
2 . ケーシングと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ケーシングに回 転可能に支持されたロータと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ロータ の外囲に隙間を開けて配置されたステータとを備え、
前記ステータは、 多数枚の薄鋼板が積層された鉄心と、 前記鉄心に卷装された コイルとから構成されている発電機において、
前記ケーシングには、 冷却エア入口と冷却エア出口とがそれぞれ設けられてお 、
前記鉄心には、 前記鉄心の内部を通り、 つ、 前記鉄心の内周と前記ロータの 外周との隙間を経て前記冷却エア入口と前記冷却エア出口との間を連通する冷却 エア通路が設けられている、
ことを特徴とする発電機における冷却構造。
3 . ケーシングと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ケーシングに回 転可能に支持されたロータと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ロータ の外囲に隙間を開けて固定されたステータとを備え、
前記ステータは、 多数枚の薄鋼板が積層された鉄心と、 前記鉄心に巻装された コイルとから構成されている発電機において、
前記ケーシングには、 冷却オイル入口および冷却オイル出口と冷却エア入口お ょぴ冷却エア出口とがそれぞれ設けられており、
前記鉄心には、 前記鉄心の内部を通り、 かつ、 前記冷却オイル入口と前記冷却 オイル出口との間を連通する冷却オイル通路と、 前記鉄心の内部を通り、 かつ、 前記鉄心の内周と前記ロータの外周との隙間を経て前記冷却エア入口と前記冷却 エア出口との間を連通する冷却エア通路とがそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする発電機における冷却構造。
4 . 前記冷却オイル通路、 前記冷却エア通路は、 数種類の孔およびまたは溝が プレス加工で設けられた数種類の前記薄鋼板を組み合わせることにより、 形成さ れている、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一つに記載の発電機に おける冷却構造。
補正書の請求の範囲
[2002年 5月 24日 （24. 05. 02) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 3は
補正された；他の請求の範囲は変更なし。 （3頁） ]
1 . (補正後） ステ一タを冷却する発電機において、
ケーシングと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ケーシングに回転可 能に支持されたロータと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ロータの外 囲に隙間を開けて配置されたステータとを備え、
前記ステータは、 多数枚の薄鋼板が積層された鉄心と、 前記鉄心に卷装された コイルとから構成されており、
前記ケーシングには、冷却オイル入口と冷却オイル出口とがそれぞれ設けられ ており、
前記鉄心には、 前記鉄心の内部を通り、 かつ、 前記冷却オイル入口と前記冷却 オイル出口との間を連通する冷却オイル通路が設けられており、
前記冷却オイル通路は、 ほぼ径方向に設けられた径方向の冷却オイル通路と、 ほぼ軸方向に設けられた軸方向の冷却オイル通路と、 力 構成されている、 ことを特徴とする発電機における冷却構造。
2 . (補正後） ロータを冷却する発電機において、
ケーシングと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ケ一シングに回転可 能に支持されたロータと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ロータの外 囲に隙間を開けて配置されたステータとを備え、
前記ステータは、 多数枚の薄銅板が積層された鉄心と、 前記鉄心に卷装された コイルとから構成されており、
前記ケーシングには、冷却エア入口と冷却エア出口とがそれぞれ設けられてお Ό、
前記鉄心には、 前記鉄心の内部を通り、 かつ、 前記鉄心の内周と前記ロータの 外周との隙間を経て前記冷却エア入口と前記冷却エア出口との間を連通する冷 却エア通路が設けられており、 補正された用紙 （条約第 19条） 前記冷却エア通路は、前記鉄心の外周から途中までの間に設けられた径方向の 冷却エア通路と、前記鉄心の内周から途中までの間に設けられた径方向の冷却ェ ァ通路と、 力 構成されている、
ことを特徴とする発電機における冷却構造。
3 . (補正後） ステ一タおよびロータを冷却する発電機において、
ケーシングと、 前記ケ一シング中に収納され、 かつ、 前記ケーシングに回転可 能に支持されたロータと、 前記ケーシング中に収納され、 かつ、 前記ロータの外 囲に隙間を開けて固定されたステータとを備え、
前記ステータは、 多数枚の薄鋼板が積層された鉄心と、 前記鉄心に卷装された コィノレとカゝら構成されており、
前記ケーシングには、冷却オイル入口および冷却オイル出口と冷却エア入口お よび冷却エア出口とがそれぞれ設けられており、
前記鉄心には、 前記鉄心の内部を通り、 かつ、 前記冷却オイル入口と前記冷却 オイル出口との間を連通する冷却オイル通路と、 前記鉄心の内部を通り、 かつ、 前記鉄心の内周と前記ロータの外周との隙間を経て前記冷却エア入口と前記冷 却エア出口との間を連通する冷却エア通路とがそれぞれ設けられており、 前記冷却オイル通路は、 ほぼ径方向に設けられた径方向の冷却オイル通路と、 ほぼ軸方向に設けられた軸方向の冷却オイル通路と、 から構成されており、 前記冷却エア通路は、前記鉄心の外周から途中までの間に設けられた径方向の 冷却エア通路と、前記鉄心の內周から途中までの間に設けられた径方向の冷却ェ ァ通路と、 力 ら構成されている、
ことを特徴とする発電機における冷却構造。 4 . 前記冷却オイル通路、 前記冷却エア通路は、 数種類の孔およびまたは溝が プレス加工で設けられた数種類の前記薄鋼板を組み合わせることにより、形成さ れている、 補正された用紙 （条約第 19条） ことを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一つに記載の発電機 における冷却構造。
補正された用紙 （条約第 19条） 条約第 19条 （1) に基づく説明書 請求の範囲第 1項は、 国際調査報告に鑑み、 発明の構成要件である冷却オイル 通路の構成について限定する。 請求の範囲第 2項は、 国際調査報告に鑑み、発明の構成要件である冷却エア通 路の構成について限定する。 請求の範囲第 3項は、 国際調査報告に鑑み、発明の構成要件である冷却オイル 通路の構成および冷却エア通路の構成について限定する。 以上のように、 構成を限定することにより、 補正後の請求の範囲第 1、 2、 3 項と引用文献との技術的な差異が明確となる。
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