WO2005124971A1 - 全閉外扇形電動機 - Google Patents

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WO2005124971A1
WO2005124971A1 PCT/JP2005/011278 JP2005011278W WO2005124971A1 WO 2005124971 A1 WO2005124971 A1 WO 2005124971A1 JP 2005011278 W JP2005011278 W JP 2005011278W WO 2005124971 A1 WO2005124971 A1 WO 2005124971A1
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fan
electric motor
fully enclosed
drive
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Nobuhiro Kanei
Seiji Haga
Kiyoshi Horiuchi
Kenji Sonoyama
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227Heat sinks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/08Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium circulating wholly within the machine casing

Definitions

  • the present invention relates to a fully-closed external fan-type electric motor in which a hermetically sealed stator inside the machine is cooled by an external fan arranged outside the machine, and the rotor is cooled by an internal fan arranged inside the machine. It is related to
  • a stator In a conventional fully-closed external fan-type electric motor, a stator is cooled by passing cooling air through a first ventilation path formed in the stator by an external fan arranged on the opposite side of the drive, and the stator is sealed. Air is circulated by an internal fan in a second ventilation passage formed in the rotor core and a third ventilation passage formed in the stator core in the machine. Thereby, the air inside the machine is cooled by exchanging heat with the air passing through the first ventilation passage in the process of passing through the third ventilation passage (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-143809 (Page 3, FIG. 1, FIG. 4)
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fully-closed external fan-shaped electric motor capable of improving a cooling effect of a bearing arranged on a driving side. It was done.
  • a fully-closed external fan-type electric motor includes a stator disposed in a closed machine, a rotor disposed opposite to the stator and mounted on a rotating shaft, a driving side of the rotating shaft, and a rotor.
  • a pair of bearings for supporting the driving side and a
  • a fully-closed outer fan motor having an outer fan mounted and blown to the stator, and an inner fan arranged in the machine and circulating air inside the machine to blow the rotor and the stator
  • a radiator that is attached to the rotating shaft and that cools the bearing that supports the driving side of the rotating shaft and is located outside the bearing that supports the driving side of the rotating shaft and in the vicinity of the bearing; This can improve the cooling effect of the bearing that supports the bearing.
  • the present invention provides a stator disposed in a sealed machine, a rotor disposed opposite to the stator and attached to a rotating shaft, and a pair of supporting the driving side and the non-driving side of the rotating shaft.
  • Bearings an external fan mounted outside the machine and mounted on the opposite side of the rotating shaft to blow the stator, and the rotor arranged inside the machine and circulating the air inside the machine to fix the rotor and the fixed
  • a completely closed outer fan motor having an internal fan for blowing air to the rotor, the rotary shaft being attached to the rotating shaft at a position outside the bearing supporting the driving side of the rotating shaft and in the vicinity of the bearing. Since the heat radiator that cools the bearing that supports the drive side is provided, the cooling effect of the bearing that supports the drive side can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a fully-enclosed fan-shaped electric motor according to Embodiment 1 for carrying out the present invention
  • FIG. 2 (a) is a front view showing a main part of FIG. 1
  • FIG. 2 (b) is FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.
  • the same parts are denoted by the same reference numerals.
  • the drive side la of the rotating shaft 1 is connected to an axle (not shown) via a reduction gear (not shown) for a vehicle, for example, and is attached to the axle.
  • the vehicle is driven by driving wheels (not shown).
  • a plurality of air passages 2a penetrating in the axial direction of the rotating shaft 1 are formed in a circumferential direction in the rotor core 2 integrally connected to the rotating shaft 1.
  • a rotor conductor 3 is disposed on the outer periphery of the rotor core 2.
  • the rotor 4 is composed of the rotor core 2 and the rotor conductor 3. ing.
  • the internal fan 5 is arranged on the non-drive side lb of the rotating shaft 1 so as to suck the air in the ventilation passages 2a, and is integrally connected to the rotating shaft 1.
  • the drive side la of the rotary shaft 1 is rotatably supported by a drive-side bearing 7 provided on a drive-side bracket 6.
  • the opposite side lb of the rotating shaft 1 is rotatably supported by a non-drive side bearing 9 disposed on the opposite side bracket 8.
  • the two brackets 6 and 8 are connected by a frame 10 so that the rotor 4 is housed and sealed so as to block the flow of air between the inside and the outside of the machine.
  • a stator core 11 is arranged inside the frame 10 so as to face the rotor core 2.
  • a stator winding 12 is disposed on the stator core 11. Further, in the stator core 11, a plurality of ventilation paths 11a and l ib are alternately arranged on the outer periphery in the axial direction of the rotating shaft 1 respectively.
  • the stator 13 is constituted by the stator core 11 and the stator winding 12.
  • the ventilation passage 11a communicates with outside air holes 10a and 10b provided in the frame 10 via conduits 14a and 14b.
  • An external fan 15 disposed outside the rotating shaft 1 on the non-driving side l ib is integrally connected to the rotating shaft 1.
  • a fan cover 16 is provided so that the flow of the wind generated by the rotation of the outer fan 15 is guided to the ventilation path 1 la via the conduit 14.
  • a radiator 17 integrally provided with the rotary shaft 1 is provided outside the bearing 7 supporting the drive side la of the rotary shaft 1 and near the bearing 7.
  • the heat radiator 17 is formed concentrically with the rotating shaft 1 so as to protrude on the opposite side to the bearing 7 (that is, protrude toward the driving side). It comprises a plurality of formed annular cooling pieces 17b. As shown in the drawing, the plurality of annular cooling pieces 17b have different diameters, and a predetermined gap g is formed between the cooling pieces 17b to enhance the cooling effect.
  • the air inside the machine sealed by the brackets 6, 8 and the frame 10 is, as shown by a white arrow A, the air passage 2a. , l ib circulated by the internal fan 5 described above.
  • the air taken in by the external fan 15 into the fan cover 16 is adjacent to the air when the air flows through the path of the open air hole 10a, the ventilation path 11a, and the open air hole 10b, as indicated by the white arrow B.
  • Ventilation passage l ib Heat is exchanged with the high-temperature air inside the machine, and is passed through the air passage of 1 lb.
  • the high-temperature air inside the machine is passed through the air flowing as indicated by arrow B. Heat is radiated out of the machine.
  • the heat generated by the rotor 4 is dissipated from the rotating shaft 1 via the outer fan 15.
  • the heat generated by the rotor 4 is dissipated from the radiator 17 via the rotation shaft 1.
  • the drive-side bearing 7 also radiates heat from the radiator 17 via the rotary shaft 4. Since the radiator 17 rotates together with the rotating shaft 1 with the rotation of the rotor 4, the centrifugal force causes the side 17 c of the radiator 17 on the drive side and the side 17 d on the opposite side of the drive as shown by an arrow C.
  • the air flow is generated radially around the rotation center of the heat radiator 17 along the axis, and the heat radiator 17 is cooled by the air flow, so that the temperature of the bearing 7 on the drive side is lowered.
  • the warm air that has stagnated on the drive side of the bearing 7 on the drive side also generates a radial airflow centered on the rotation center of the heat radiator 17 described above. Flow occurs, and the temperature of the driving-side bearing 7 decreases.
  • the drive-side bearing 7 is radiated from the radiator 17 via the rotation shaft 1 and is radiated by the radial airflow centered on the rotation center of the radiator 17 to be efficiently cooled. .
  • the radiator 17 integrally attached to the rotating shaft 1 is provided near the bearing 7 outside the bearing 7 that supports the driving side la of the rotating shaft 1. Thereby, the cooling effect of the bearing 7 supporting the driving side la can be improved. Further, if the cooling piece 17b formed concentrically with the rotating shaft 1 is formed on the heat radiator 17, the heat radiating area of the heat radiator 17 increases, and the cooling effect can be further improved.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a fully enclosed fan-shaped electric motor according to Embodiment 2 for carrying out the present invention
  • FIG. 4 (a) is a front view showing a main part of FIG. 3
  • FIG. a) is a cross-sectional view taken along line IV-IV in the direction of the arrow
  • FIG. 4 (c) is a rear view.
  • the same portions are denoted by the same reference numerals, and the same or corresponding portions as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the second embodiment of the present invention will be described mainly on the points different from the above-described first embodiment of the present invention, and the description of the other will be omitted.
  • the radiator 17 is a motor of the bearing 7 that supports the driving side la of the rotating shaft 1. It is integrally connected to the rotating shaft 1 on the outside and near the bearing 7.
  • the heat radiator 17 is disposed on the bearing 7 side supporting the drive side la of the rotary shaft 1 and is formed concentrically with the rotary shaft 1 as in the first embodiment of the present invention.
  • a plurality of cooling pieces 17b are examples of the cooling pieces 17b.
  • a plurality of disc-shaped plate-like portions 17a are provided with a plurality of cooling pieces 17b as shown by an arrow D so that a force on the side of the cooling pieces 17b can flow to the bearing 7 side.
  • a flow passage 17e is provided.
  • the plurality of flow passages 17e extend in a direction away from the rotary shaft 1 on the opposite side of the radiator 17 to the drive side, and each of the plurality of flow passages 17e has one end open to the radiator outer peripheral surface 17f and the other end closed.
  • a groove 17g and an annular gap g between the annular cooling pieces 17b are formed.
  • the plurality of grooves 17g and the gap g communicate with each other.
  • the heat radiator has a plurality of through holes 17e penetrating the drive side surface 17c and the non-drive side surface 17d.
  • the cold aerodynamic force on the driving side of the radiator 17 flows into the gaps g, g, between the cooling pieces 17b, 17b, Flows between the drive-side bracket 6 and the radiator 17 via the grooves 17g, 17g, and the radiator 17 and the bearing 7 on the drive side are used to implement the above-described embodiment of the present invention. Cooling is more effective than in Form 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a fully-closed external fan motor according to Embodiment 3 for carrying out the present invention.
  • the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
  • the third embodiment of the present invention will be described mainly on the points different from the above-described first and second embodiments of the present invention, and the description of the other will be omitted.
  • FIG. 5 the outside fan 15 arranged on the non-drive side lb (drive side)
  • a wind direction guide 18 is arranged radially outside the air holes 10b and surrounding the heat radiating body 17.
  • the wind direction guide 18 is formed so as to receive the wind of the external fan 15 sent out from the outside air hole 10b and change the direction of the wind to the direction of the radiator 17.
  • the wind blown out from the ventilation hole 10b is directed by the wind direction guide 18 in the direction of the center of the rotary shaft 1 along the drive-side bracket 6. Instead, the heat radiator 17 passes while being in contact with the heat radiator 17, so that the heat radiator 17 is effectively cooled.
  • the air volume l lm 3 Zmin of the outer fan 15 and the radiator 17 When the outer diameter is 210 mm, the amount of heat radiation from the radiator 17 and the rotating shaft 1 is 1.5 times the amount of heat radiation of only the rotating shaft 1.
  • the wind direction guide 18 that changes the direction of the wind in the direction of the radiator 17 in response to the wind sent from the outer fan 15
  • the heat dissipation from the radiator 17 is reduced. Since the heat transfer is promoted, the amount of heat transfer due to heat conduction from the rotating shaft 1 to the radiator 7 increases, so that the temperature rise of the bearing 7 on the drive side can be further suppressed.
  • the radiator 17 of the second embodiment of the present invention described above is replaced with the radiator 17 of the first embodiment of the present invention (see FIG. 2). (See FIG. 4) will be described.
  • the air volume l lm 3 Zmin of the outer fan 15 and the radiator 17 When the outer diameter is 210 mm and the cross-sectional area of the flow passage 17 e is 8, 100 mm 2 , the heat radiation from the radiator 17 and the rotating shaft 1 is 1.8 times the heat radiation from the rotating shaft 1 alone. Become. This means that the temperature rise of the bearing 7 on the drive side can be suppressed by about 15%.
  • the cooling of the heat radiator 17 is performed more effectively than in the first embodiment of the present invention, and when the above-described wind direction guide 18 is provided in the above-described second embodiment of the present invention. In this case, the cooling of the radiator 17 is performed more effectively than in the above-described second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the fully enclosed fan-shaped electric motor according to Embodiment 4 for carrying out the present invention
  • FIG. 7 (a) is a front view showing a main part of FIG. 6, and
  • FIG. The cross-sectional view taken along line VII-VII in a) and FIG. 7 (c) are rear views. 6 and 7, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
  • the fourth embodiment of the present invention will be described mainly with respect to points different from the above-described first to third embodiments of the present invention, and the description of the other will be omitted.
  • each groove 17g on the side opposite to the drive of the heat radiator 17 the heat radiator 17 penetrates in the direction in which the rotary shaft 1 extends, and has a radial dimension.
  • a through hole 17h larger than the gap g between the cooling pieces 17b is provided. Also, all of the through holes 17h, 17h,... Penetrate the radially inner annular cooling piece 17b.
  • the disk-shaped plate portion 17a is located closer to the rotating shaft 1 than the through-holes 17h, 17h,... On a surface 17c opposite to the bearing 7 (ie, a driving-side surface) 17c.
  • a plurality of second grooves 17i on the drive side radially arranged on the drive side surface 17C are provided. ing. The provision of the plurality of second grooves 17i, 171,... On the drive side allows the cool air on the drive side of the radiator 17 to flow on the drive side as indicated by arrow D.
  • the plurality of second grooves 17i, 171, the plurality of through holes 17h, 17h, and the plurality of gaps between the cooling pieces 17b, 17b, g, g flows through the plurality of grooves 17g, 17g, 17g on the opposite side to the space between the drive side bracket 6 and the radiator 17, and the amount of air is ..
  • Embodiment 4 of the present invention for example, in a fully-closed external fan-type electric motor having an output of 150 kw, an outer diameter of the frame 10 of 580 mm, and an axial length of the rotary shaft 1 of 530 mm, when the radiator 17 is provided, The temperature rise of the bearing 7 can be suppressed by about 17% in the case where the heat radiator 17 is not provided.
  • the air passage 17e is provided with the plurality of through holes 17h, 17h, ..., and the plurality of gaps g between the cooling pieces 17b. , g,... and the plurality of grooves 17g, 17g,.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a fully-closed external fan motor according to Embodiment 5 for carrying out the present invention
  • FIG. 9 (a) is a front view showing a main part of FIG. 8
  • FIG. 9 (b) is FIG. 9 (a).
  • a cross-sectional view along line IX-IX of FIG. 9 and a rear view are shown in FIG. 8 and 9, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals.
  • the fifth embodiment of the present invention will be described mainly on the points different from the above-described first to fourth embodiments of the present invention, and the description of the other will be omitted.
  • the drive-side surface 17c of the radiator 17 is a flat surface without the cooling piece 17b as in the above-described first to fourth embodiments of the present invention.
  • a plurality of grooves 17g, 17g,... are provided on the surface 17d on the opposite side of the radiator 17 as in FIGS. 4 and 7 described above, and the grooves 17g, 17g,.
  • the through-hole 17h is provided at the base of each of the parts (the part near the rotation axis 1).
  • the shape of the through holes 17h, 17h, It is circular and can be simply drilled.
  • the air flow passage 17e penetrating the radiator 17 and flowing from the driving side to the non-driving side has the plurality of grooves 17g, 17g, The through holes 17h, 17h, ... are formed.
  • the drive-side surface 17c of the radiator 17 is a flat surface without the cooling piece 17b as in Embodiments i to 4 of the present invention.
  • the groove portions 17g and the through holes 17h it is possible to secure a sufficient amount of air flowing from the driving side to the non-driving side through the radiator 17 as shown by the arrow D, and Since the heat dissipating area of the heat dissipating body 17 can be secured, it is easy to manufacture and the cooling effect of the heat dissipating body 17 and the bearing 7 on the driving side can be improved.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a fully-enclosed fan-type electric motor according to Embodiment 6 for carrying out the present invention
  • FIG. 11 (a) is a front view showing a main part of FIG. 10
  • FIG. 11 (b) is FIG. ) XI-XI line cross-sectional view
  • FIG. 11 (c) is a rear view.
  • FIGS. 10 and 11 the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals.
  • Embodiment 6 of the present invention will be described mainly on the points different from Embodiments 1 to 5 of the present invention described above, and the description of the other will be omitted.
  • a plurality of second groove portions 17i, 171,... On the driving side are provided radially on the surface 17c on the driving side of the radiator 17.
  • the provision of the plurality of second grooves 17i, 171,... On the drive side allows the cool air on the drive side of the heat radiator 17 to pass through the plurality of second grooves on the drive side. 17i, 171, ..., the plurality of through holes 17h, 17h, and the cooling pieces 17b, 17b, the plurality of gaps g, g, The air flows through the plurality of grooves 17g, 17g,... To the space between the drive-side bracket 6 and the radiator 17, and the amount of air flows therethrough.
  • the plurality of grooves 17g, 17g,... On the non-drive side are formed to be longer in the radial direction closer to the rotation shaft 1. With this configuration, the amount of airflow generated by the rotation of the heat radiator 17 is larger than that in the above-described fifth embodiment (see FIG. 9) of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a fully-closed external fan-shaped electric motor according to Embodiment 7 for carrying out the present invention.
  • the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals.
  • the seventh embodiment of the present invention will be described mainly on the points different from the above-described first to sixth embodiments of the present invention, and the description of the other will be omitted.
  • Embodiment 7 of the present invention a heat-insulating air layer 19 that is isolated from high-temperature air in the machine and surrounds the outer periphery of the drive-side bearing 7 is provided.
  • a shield plate 20 arranged on the inside of the machine near the side bearing 7 seals the inside of the machine with a part of the driving bracket 6 (a part adjacent to the driving bearing 7). Therefore, the high-temperature airflow inside the machine indicated by the arrow A does not directly contact a part of the drive-side bearing 7 and the drive-side bracket 6 (a part adjacent to the drive-side bearing 7).
  • the internal fan 5 prevents the high-temperature internal air circulating air generated as indicated by the arrow A from directly heating the drive-side bearing 7.
  • the shield plate 20 disposed on the inside of the machine in the vicinity of the drive-side bearing 7, and the high-temperature aerodynamic force inside the machine is isolated by the shield plate 20, and the thermal insulation air surrounding the outer periphery of the drive-side bearing 7
  • the cooling effect of the radiator 17 and the bearing 7 can be further improved.
  • the seventh embodiment of the present invention for example, in a fully-closed outer fan motor having an output of 150 kw, an outer diameter of the frame 10 of 580 mm, and an axial length of the rotary shaft 1 of 530 mm, when the air layer 19 is provided, If the air layer 19 is not provided, the temperature rise of the bearing 7 can be suppressed by about 4% as compared with the case where the air layer 19 is not provided.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a fully-closed external fan-shaped electric motor according to Embodiment 8 for carrying out the present invention.
  • the same or corresponding parts as those in FIGS. One symbol is attached.
  • the eighth embodiment of the present invention will be described mainly on the points different from the above-described first to seventh embodiments of the present invention, and the description of the other will be omitted.
  • a plurality of the driving-side brackets 6 are provided so as to surround the driving-side bearings 7 so as to circulate outside air through the air layer 19.
  • a plurality of ventilation holes 21 are formed, and the air layer 19 and outside air outside the machine are communicated through the plurality of ventilation holes 21.
  • the high-temperature inside air circulating air generated by the inner fan 5 prevents the drive-side bearing 7 from directly heating, and at the same time, the rotation of the radiator 17
  • the cooling air generated outside the machine stirs the inside of the air layer 19 through the ventilation holes 21, so that the inner surfaces of the bearing 7 and the bracket 6 are cooled, as compared with the above-described seventh embodiment of the present invention.
  • the cooling effect of the radiator 17 and the bearing 7 can be further improved.
  • the temperature rise of the bearing 7 can suppress the temperature rise by about 8%.
  • FIG. 1 is a view showing Embodiment 1 of the present invention, and is a cross-sectional view of a fully-closed external fan-type electric motor.
  • FIG. 2 is a view showing Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a front view showing a main part of FIG. 1
  • FIG. 2 (b) is a cross section taken along line II-II of FIG. 2 (a).
  • FIG. 3 is a sectional view as viewed in the direction of the arrow.
  • FIG. 3 is a view showing Embodiment 2 of the present invention, and is a cross-sectional view of a fully-closed external fan-shaped electric motor.
  • FIG. 4 is a view showing Embodiment 2 of the present invention, in which FIG. 4 (a) is a front view showing a main part of FIG. 3, and FIG. 4 (b) is a cross section taken along line IV-IV of FIG. 4 (a). Is a sectional view as viewed in the direction of the arrow, and FIG. 4 (c) is a rear view.
  • FIG. 5 is a view showing Embodiment 3 of the present invention, and is a cross-sectional view of a fully-closed external fan-shaped electric motor.
  • FIG. 6 is a view showing Embodiment 4 of the present invention, and is a cross-sectional view of a fully-closed external fan motor.
  • FIG. 7 is a view showing Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 (a) is a front view showing a main part of FIG. 6, and
  • FIG. 7 (b) is a cross-section taken along line VII-VII of FIG. 7 (a). In the direction of the arrow, and FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a view showing Embodiment 5 of the present invention, and is a cross-sectional view of a fully-closed outer fan motor.
  • FIG. 9 is a view showing Embodiment 5 of the present invention, where FIG. 9 (a) is a front view showing a main part of FIG. 8, and FIG. 9 (b) is a cross section taken along line IX-IX of FIG. 9 (a). Is a cross-sectional view as viewed in the direction of the arrow, and FIG. 9 (c) is a rear view.
  • FIG. 10 is a view showing Embodiment 6 of the present invention, and is a cross-sectional view of a fully-closed external fan motor.
  • FIG. 11 is a view showing Embodiment 6 of the present invention, where FIG. 11 (a) is a front view showing a main part of FIG. 10, and FIG. 11 (b) is a cross section taken along line XI—XI of FIG. 11 (a). Is a cross-sectional view as viewed in the direction of the arrow, and FIG. 6 (c) is a rear view.
  • FIG. 12 is a view showing Embodiment 7 of the present invention, and is a cross-sectional view of a fully-closed external fan motor.
  • FIG. 13 is a view showing Embodiment 8 of the present invention, and is a cross-sectional view of a fully-closed external fan-shaped electric motor.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

 回転子4が一体化された回転軸1の駆動側から駆動力が伝達されるように回転軸1の駆動側及び反駆動側を軸受7,9で支持し、密閉された機内の固定子13を反駆動側に配置された外扇ファン15により回転軸1の軸方向で機外側に送風して冷却し、機内に配置された内扇ファン5で機内の空気を循環させて回転子1を冷却するようにした全閉外扇形電動機において、回転軸1の駆動側を支持する軸受7の機外側で軸受1の近傍に位置して回転軸1に取り付けられた放熱体17を設け、駆動側に配置された軸受の冷却効果を向上させるものである。

Description

全閉外扇形電動機
技術分野
[0001] この発明は、密閉された機内の固定子を機外に配置された外扇ファンで冷却し、機 内に配置された内扇ファンで回転子を冷却するようにした全閉外扇形電動機に関す るものである。
背景技術
[0002] 従来の全閉外扇形電動機においては、反駆動側に配置された外扇ファンにより固 定子に形成した第 1の通風路に冷却風を通流させて固定子を冷却し、密閉された機 内で回転子鉄心に形成した第 2の通風路及び固定子鉄心に形成した第 3の通風路 に内扇ファンにより空気を循環させる。これにより機内の空気は第 3の通風路を通過 する過程で第 1の通風路を通過する空気と熱交換して冷却される(例えば、特許文献 1参照)。
[0003] 特許文献 1 :特開 2003— 143809号公報(第 3頁、図 1,図 4)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 従来の全閉外扇形電動機では、外扇ファン側に配置された軸受の熱は外扇ファン が冷却体として機能することにより冷却されるが、外扇ファンと反対側の駆動側に配 置された軸受は冷却されにくいので、軸受グリースの劣化を起こす恐れがあるという 問題点があった。
[0005] この発明は、上述のような問題点を解消するためになされたもので、駆動側に配置 された軸受の冷却効果を向上させることができる全閉外扇形電動機を提供することを 目的としたものである。
課題を解決するための手段
[0006] この発明に係わる全閉外扇形電動機は、密閉された機内に配置された固定子と、 この固定子に対向配置され回転軸に取り付けられた回転子と、上記回転軸の駆動側 及び反駆動側を支持する一対の軸受と、機外に配置され上記回転軸の反駆動側に 装架されて上記固定子に送風する外扇ファンと、機内に配置され機内の空気を循環 させて上記回転子及び上記固定子に送風する内扇ファンとを備えた全閉外扇形電 動機において、上記回転軸の駆動側を支持する上記軸受の機外側且つ当該軸受 の近傍に位置して上記回転軸に取り付けられ上記回転軸の駆動側を支持する上記 軸受を冷却する放熱体を備え、駆動側を支持する軸受の冷却効果を向上させること ができるものである。
発明の効果
[0007] この発明は、密閉された機内に配置された固定子と、この固定子に対向配置され 回転軸に取り付けられた回転子と、上記回転軸の駆動側及び反駆動側を支持する 一対の軸受と、機外に配置され上記回転軸の反駆動側に装架されて上記固定子に 送風する外扇ファンと、機内に配置され機内の空気を循環させて上記回転子及び上 記固定子に送風する内扇ファンとを備えた全閉外扇形電動機において、上記回転 軸の駆動側を支持する上記軸受の機外側且つ当該軸受の近傍に位置して上記回 転軸に取り付けられ上記回転軸の駆動側を支持する上記軸受を冷却する放熱体を 備えているので、駆動側を支持する軸受の冷却効果を向上させることができる効果 がある。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 実施の形態 1.
図 1は、この発明を実施するための実施の形態 1における全閉外扇形電動機の断 面図、図 2 (a)は図 1の要部を示す正面図、図 2 (b)は図 2 (a)の II一 II線における断面 を矢印方向に見た断面図である。なお、図 1、図 2 (a)、および図 2 (b)において、同 一部分には同一符号を付してある。
[0009] 図 1及び図 2において、回転軸 1の駆動側 laは、例えば車両用の場合、減速歯車( 図示せず)を介して車軸(図示せず)に連結され、車軸に取り付けられた車輪 (図示 せず)を駆動して車両を走行させるように構成されている。上記回転軸 1に一体に結 合された回転子鉄心 2には、上記回転軸 1の軸方向に貫通した複数個の通風路 2a が円周方向に形成されている。また、上記回転子鉄心 2の外周に回転子導体 3が配 置されている。なお、上記回転子鉄心 2と上記回転子導体 3とで回転子 4が構成され ている。内扇ファン 5は上記回転軸 1の反駆動側 lbに上記各通風路 2a内の空気を 吸引するよう配置されて上記回転軸 1に一体に結合されている。
[0010] 上記回転軸 1の駆動側 laは駆動側ブラケット 6に配設された駆動側の軸受 7で回 転自在に支持されている。また、上記回転軸 1の反駆動側 lbは反駆動側ブラケット 8 に配設された反駆動側の軸受 9で回転自在に支持されている。上記両ブラケット 6, 8 間をフレーム 10で連結して、上記回転子 4が収納された機内と機外との空気の流通 を遮断するように密閉されて 、る。
[0011] 上記フレーム 10の機内側に上記回転子鉄心 2と対向するように固定子鉄心 11が 配置されている。上記固定子鉄心 11に固定子卷線 12が配置されている。さら〖こ、上 記固定子鉄心 11には上記回転軸 1の軸方向にそれぞれ複数個の通風路 11a, l ib が外周に交互に配置されている。なお、上記固定子鉄心 11と上記固定子卷線 12と で固定子 13が構成されている。上記通風路 11aは導管 14a, 14bを介して上記フレ ーム 10に設けられた外気穴 10a, 10bと連通されている。
[0012] 上記回転軸 1の反駆動側 l ibの機外に配置された外扇ファン 15は回転軸 1と一体 に結合されている。上記外扇ファン 15の回転により発生した風の流れが上記導管 14 を介して上記通風路 1 laに誘導するようにファンカバー 16が設けられて 、る。そして 、上記回転軸 1の駆動側 laを支持する上記軸受 7の機外側且つ当該軸受 7の近傍 に位置して上記回転軸 1と一体に結合された放熱体 17が設けられている。この放熱 体 17は上記回転軸 1と同心状に形成された円盤状の板状部 17aと、上記軸受 7とは 反対側に突出して (つまり駆動側に突出して)回転軸 1と同心状に形成された複数個 の環状の冷却片 17bとで構成されている。上記複数個の環状の冷却片 17bは、図示 のように、各々径が異なっており、各冷却片 17b間には、冷却効果を上げる為、所定 の隙間 gが形成されている。
[0013] このように構成された全閉外扇形電動機においては、上記両ブラケット 6, 8及び上 記フレーム 10で密閉された機内の空気は、白抜きの矢印 Aで示すように、上記通風 路 2a, l ibの経路で上記内扇ファン 5により循環される。一方、ファンカバー 16内に 上記外扇ファン 15により取り込まれた空気は、白抜きの矢印 Bで示すように、外気穴 10a—通風路 11a—外気穴 10bの経路に通流されるとき、隣接した通風路 l ibに通 流されて!/、る高温の機内の空気と熱交換が行われ、通風路 1 lbに通流されて 、る高 温の機内の空気は、矢印 Bで示すように通流する空気を介して機外へ放熱される。
[0014] そして、反駆動側 lbでは上記回転子 4で発生した熱が上記回転軸 1から上記外扇 ファン 15を介して放散される。また、駆動側 laでは上記回転子 4で発生した熱が上 記回転軸 1を経て上記放熱体 17から放散される。同様に、上記駆動側の軸受 7も上 記回転軸 4を経て上記放熱体 17から放熱される。上記放熱体 17は回転子 4の回転 に伴って上記回転軸 1と共に回転するので、遠心力によって、矢印 Cで示すように、 上記放熱体 17の駆動側の側面 17cおよび反駆動側の側面 17dに沿って、上記放熱 体 17の回転中心を中心とする放射状に空気流が発生し、当該空気流によって上記 放熱体 17が冷却され、従って、上記駆動側の軸受 7の温度が下がる。また、上記放 熱体 17を設けない場合に上記駆動側の軸受 7の駆動側に滞留していた温かい空気 にも、上述の放熱体 17の回転中心を中心とする放射状空気流の発生により、流れが 生じ、上記駆動側の軸受 7の温度が下がる。つまり、上記駆動側の軸受 7は、上記回 転軸 1を経て放熱体 17から放熱され、且つ、放熱体 17の回転中心を中心とする放射 状空気流により放熱され、効率的に冷却される。
[0015] 以上のように、上記回転軸 1の駆動側 laを支持する上記軸受 7の機外側で上記軸 受 7の近傍に上記回転軸 1に一体に取り付けられた上記放熱体 17を設けることにより 、上記駆動側 laを支持する軸受 7の冷却効果を向上させることができる。さらに、上 記放熱体 17に上記回転軸 1と同心状に形成された上記冷却片 17bを形成すれば上 記放熱体 17の放熱面積が増え、更に冷却効果の向上を図ることができる。
[0016] 実施の形態 2.
図 3は、この発明を実施するための実施の形態 2における全閉外扇形電動機の断 面図、図 4 (a)は図 3の要部を示す正面図、図 4 (b)は図 4 (a)の IV— IV線における 断面を矢印の方向にみた断面図、図 4 (c)は背面図である。なお、図 3および図 4に おいて、同一部分には同一符号を付し、また、上述の図 1および図 2と同一または相 当部分には同一符号を付してある。以下、この発明の実施の形態 2を、上述のこの発 明の実施の形態 1と異なる点を主体に説明し、他については説明を割愛する。
[0017] 図 3及び図 4において、放熱体 17は、回転軸 1の駆動側 laを支持する軸受 7の機 外側で軸受 7の近傍に上記回転軸 1と一体に結合されている。なお、上記放熱体 17 は、上述のこの発明の実施の形態 1と同様に、上記回転軸 1の上記駆動側 laを支持 する上記軸受 7側に配置されて上記回転軸 1と同心状に形成された円盤状の板状部 17aと、上記軸受 7とは反対側に上記円盤状の板状部 17aから上記回転軸 1の方向 に突出して上記回転軸 1と同心状に形成された円環状の複数の冷却片 17bとで形成 されている。この発明の実施の形態 2では、さらに、上記円盤状の板状部 17aに、矢 印 Dで示すように上記冷却片 17b側力も上記軸受 7側に空気が流通できるように、複 数個の流通路 17eが設けられている。上記複数個の流通路 17eは、上記放熱体 17 の反駆動側に上記回転軸 1から離れる方向に延在しそれぞれ一端が放熱体外周面 17fに開放し他端が閉じられている複数個の溝部 17gと、上記各円環状冷却片 17b 間の環状の隙間 gとで形成されている。なお、上記複数個の溝部 17gと上記隙間 gと は連通している。換言すれば、上記放熱体は、その駆動側の面 17cと反駆動側の面 17dとに跨って貫通する複数個の貫通孔 17eを有している。
[0018] このように構成された全閉外扇形電動機においては、回転子 4の回転に伴って上 記放熱体 17が回転されると、上記各溝部 17g, 17, · · ·内の空気がその内周側から 外周側へ (つまり、上記回転軸 1から放射状に離れる方向へ)放出され、上記駆動側 ブラケット 6と上記放熱体 17との間の空気も上記放熱体 17の内周側から外周側へ放 出される。従って、上記放熱体 17より駆動側の冷たい空気力 矢印 Dで示してあるよ うに、上記各冷却片 17b, 17b, · · ·間の上記隙間 g, g, · · ·から流入し、上記各溝部 17g, 17g, · · ·を経由して上記駆動側ブラケット 6と上記放熱体 17との間へ流れ、上 記放熱体 17、および上記駆動側の軸受 7が、上述のこの発明の実施の形態 1よりも 更に効果的に冷却される。
[0019] 実施の形態 3.
図 5は、この発明を実施するための実施の形態 3における全閉外扇形電動機の断 面図である。なお、図 5において、上述の図 1〜図 4と同一または相当部分には同一 符号を付してある。以下、この発明の実施の形態 3を、上述のこの発明の実施の形態 1および 2と異なる点を主体に説明し、他については説明を割愛する。
[0020] 図 5において、反駆動側 lbに配置された外扇ファン 15とは反対側(駆動側)に、外 気穴 10bより径方向外側で且つ放熱体 17を囲繞するように、風向ガイド 18が配置さ れている。風向ガイド 18は外気穴 10bから送り出された外扇ファン 15の風を受けて 当該風の向きを上記放熱体 17の方向に変えるように形成されて!、る。
[0021] このように構成された全閉外扇形電動機においては、上記通気穴 10bから送り出さ れた風は上記風向ガイド 18により上記駆動側ブラケット 6に沿って上記回転軸 1の中 心方向に向きを変えて上記放熱体 17と接触しながら通過するので、上記放熱体 17 の冷却は効果的に行われる。
[0022] 例えば、出力 180kw、上記フレーム 10の外径 670mm、上記回転軸 1の軸方向長 さ 580mmの全閉外扇形電動機において、上記外扇ファン 15の風量 l lm3Zmin、 上記放熱体 17の外径 210mmの場合、上記放熱体 17と上記回転軸 1とからの放熱 量は、上記回転軸 1のみ力 の放熱量の 1. 5倍となる。
[0023] このように、上記外扇ファン 15から送り出された風を受けて上記放熱体 17の方向に 風の向きを変える上記風向ガイド 18を設けたことにより上記放熱体 17からの熱放散 が促進されるので、上記回転軸 1から上記放熱体 7への熱伝導による熱移動量が大 きくなるため駆動側の上記軸受 7の温度上昇をさらに抑制することができる。
[0024] 次いで、上述のこの発明の実施の形態 3において、上述のこの発明の実施の形態 1の放熱体 17 (図 2参照)の代わりに上述のこの発明の実施の形態 2の放熱体 17 (図 4参照)を使用した場合について説明する。
[0025] 例えば、出力 180kw、上記フレーム 10の外径 670mm、上記回転軸 1の軸方向長 さ 580mmの全閉外扇形電動機において、上記外扇ファン 15の風量 l lm3Zmin、 上記放熱体 17の外径 210mm、上記流通路 17eの断面積 8, 100mm2の場合、上 記放熱体 17と上記回転軸 1とからの放熱量は、上記回転軸 1のみからの放熱量の 1 . 8倍となる。これは上記駆動側の軸受 7の温度上昇値で約 15%の温度上昇抑制が 図れる。
[0026] このように、上記風向ガイド 18を設けると共に上記流通路 17eを設けた上記放熱体 17を使用することにより、上記外扇ファン 15からの風が上記流通路 17eを通過する ので、上記放熱体 17の放熱面積が増大して上記駆動側の軸受 7の温度上昇をさら に抑制することができる。上述の風向ガイド 18を、上述のこの発明の実施の形態 1に 設けた場合は、上記放熱体 17の冷却は上述のこの発明の実施の形態 1より更に効 果的に行われ、上述の風向ガイド 18を、上述のこの発明の実施の形態 2に設けた場 合は、上記放熱体 17の冷却は上述のこの発明の実施の形態 2より更に効果的に行 われる。
[0027] 実施の形態 4.
図 6は、この発明を実施するための実施の形態 4における全閉外扇形電動機の断 面図、図 7 (a)は図 6の要部を示す正面図、図 7 (b)は図 7 (a)の VII— VII線の断面図 及び図 7 (c)は背面図である。なお、図 6および図 7において、上述の図 1〜図 4と同 一または相当部分には同一符号を付してある。以下、この発明の実施の形態 4を、上 述のこの発明の実施の形態 1〜3と異なる点を主体に説明し、他については説明を 割愛する。
[0028] 図 6及び図 7において、上記放熱体 17の反駆動側の上記各溝部 17gの根元に、上 記放熱体 17を上記回転軸 1の延在方向に貫通し且つ径方向の寸法が上記冷却片 1 7b間の上記隙間 gより大きな貫通孔 17hが設けられている。また、上記貫通孔 17h, 17h, · · ·は何れも径方向内側の環状冷却片 17bを貫通している。
[0029] このように構成された全閉外扇形電動機においては、上記回転子 4の回転に伴つ て上記放熱体 17が回転されると、上述の図 4と同様に、矢印 Dで示すように、上記放 熱体 17の駆動側における冷たい空気力 上記複数個の貫通孔 17h, 17h, · · ·、お よび上記各冷却片 17b, 17b, · · ·間の上記複数個の隙間 g, g, · · ·、上記反駆動側 の複数個の溝部 17g, 17g, · · ·を通って上記駆動側ブラケット 6と上記放熱体 17と の間の空間へと流れ、その空気量は、径方向の寸法が上記冷却片 17b間の上記隙 間 gより大きく径方向内側の環状冷却片 17bを貫通している複数個の上記貫通孔 17 h, 17h, · · ·が設けられていることにより、上述の図 4の事例の場合より多くなる。従つ て、上記放熱体 17および上記駆動側の軸受 7は、上述の図 4の事例の場合より、より 効果的に冷却される。
[0030] 更に、上記円盤状の板状部 17aの軸受 7側と反対側の面(つまり駆動側の面) 17c における上記貫通孔 17h, 17h, · · ·より上記回転軸 1側に位置して上記駆動側の面 17Cに放射状に配設された駆動側の複数個の第 2の溝部 17i, 171, · · ·が設けられ ている。これら駆動側の複数個の第 2の溝部 17i, 171, · · ·が設けられていることによ り、上記放熱体 17の駆動側における冷たい空気は、矢印 Dで示すように上記駆動側 の複数個の第 2の溝部 17i, 171, · · ·、上記複数個の貫通孔 17h, 17h, · · ·、およ び上記各冷却片 17b, 17b, · · ·間の上記複数個の隙間 g, g, · · ·、上記反駆動側の 複数個の溝部 17g, 17g, · · ·を通って上記駆動側ブラケット 6と上記放熱体 17との 間の空間へと流れ、その空気量は更に多くなり、且つ上記駆動側の複数個の第 2の 溝部 17i, 171,…による上記放熱体 17の放熱面積拡大効果と相俟って、上記放熱 体 17および上記駆動側の軸受 7の冷却効果は更に向上する。
[0031] この発明の実施の形態 4において、例えば、出力 150kw、上記フレーム 10の外径 580mm,上記回転軸 1の軸方向長さ 530mmの全閉外扇形電動機において、上記 放熱体 17が有る場合、上記放熱体 17が無い場合に対して軸受 7の温度上昇値で約 17%の温度上昇抑制が図れる。
[0032] なお、この発明の実施の形態 4においては、上記空気の流通路 17eは、上記複数 個の貫通孔 17h, 17h, · · ·、上記各冷却片 17b間の上記複数個の隙間 g, g, · · ·、 および上記複数個の溝部 17g, 17g, · · ·で形成されている。
[0033] 実施の形態 5.
図 8はこの発明を実施するための実施の形態 5における全閉外扇形電動機の断面 図、図 9 (a)は図 8の要部を示す正面図、図 9 (b)は図 9 (a)の IX— IX線の断面図及 び図 9 (c)は背面図である。なお、図 8および図 9において、上述の図 1〜図 7と同一 または相当部分には同一符号を付してある。以下、この発明の実施の形態 5を、上述 のこの発明の実施の形態 1〜4と異なる点を主体に説明し、他については説明を割 愛する。
[0034] 図 8及び図 9において、放熱体 17の駆動側の面 17cは、上述のこの発明の実施の 形態 1〜4のような冷却片 17bを設けずに扁平な面としてある。また、上記放熱体 17 の反駆動側の面 17dには、上述の図 4および図 7と同じく複数個の溝部 17g, 17g, · · ·が設けられており、当該溝部 17g, 17g, · · ·の各々の根元(上記回転軸 1寄りの部 分)に、上記貫通孔 17hが設けられている。また、この発明の実施の形態 5における 上記貫通孔 17h, 17h, · · ·は図示のように、上記回転軸 1の延在方向に見た形状は 円形であり、単純な穿孔加工できる。なお、矢印 Dで示すように上記放熱体 17を貫 通して駆動側から反駆動側へ流通する空気の流通路 17eは、上記複数個の溝部 17 g, 17g, · · ·と上記複数個の貫通孔 17h, 17h,…とで形成されている。
[0035] この発明の実施の形態 5においては、上記放熱体 17の駆動側の面 17cは、上述の この発明の実施の形態 i〜4のような冷却片 17bを設けずに扁平な面としてあるが、 上記溝部 17gおよび上記貫通孔 17hを多数設けることにより、矢印 Dで示すように上 記放熱体 17を貫通して駆動側から反駆動側へ流通する空気の量を充分確保できる と共に上記放熱体 17の放熱面積も確保できるので、製作容易で且つ上記放熱体 17 および上記駆動側の軸受 7の冷却効果を向上させることができる。
[0036] 実施の形態 6.
図 10はこの発明を実施するための実施の形態 6における全閉外扇形電動機の断 面図、図 11 (a)は図 10の要部を示す正面図、図 11 (b)は図 11 (a)の XI— XI線の断 面図及び図 11 (c)は背面図である。なお、図 10および図 11において、上述の図 1〜 図 9と同一または相当部分には同一符号を付してある。以下、この発明の実施の形 態 6を、上述のこの発明の実施の形態 1〜5と異なる点を主体に説明し、他について は説明を割愛する。
[0037] 図 10及び図 11において、放熱体 17の駆動側の面 17cに放射状に配設された駆 動側の複数個の第 2の溝部 17i, 171,…が設けられている。これら駆動側の複数個 の第 2の溝部 17i, 171, · · ·が設けられていることにより、上記放熱体 17の駆動側に おける冷たい空気は、上記駆動側の複数個の第 2の溝部 17i, 171,…、上記複数 個の貫通孔 17h, 17h, · · ·、および上記各冷却片 17b, 17b, · · ·間の上記複数個 の隙間 g, g, · · ·、上記反駆動側の複数個の溝部 17g, 17g, · · ·を通って上記駆動 側ブラケット 6と上記放熱体 17との間の空間へと流れ、その空気量は上述のこの発明 の実施の形態 5 (図 9)より多くなり、且つ上記駆動側の複数個の第 2の溝部 17i, 171 , …による上記放熱体 17の放熱面積拡大効果と相俟って、上記放熱体 17および 上記駆動側の軸受 7の冷却効果は上述のこの発明の実施の形態 5より更に向上し、 しかも上述の図 1〜図 7に比べ上記放熱体 17の製作が容易である。
[0038] なお、上記駆動側の複数個の第 2の溝部 17i, 171, · · ·は図示のように何れも上記 反駆動側の複数個の溝部 17g, 17g, · · ·より径方向の長さが上記回転軸 1寄りに長 く形成されている。この構成により、上記放熱体 17の回転によって生じる空気流の量 が上述のこの発明の実施の形態 5 (図 9参照)より多くなる。
[0039] 実施の形態 7.
図 12は、この発明を実施するための実施の形態 7における全閉外扇形電動機の断 面図である。なお、図 12において、上述の図 1〜図 11と同一または相当部分には同 一符号を付してある。以下、この発明の実施の形態 7を、上述のこの発明の実施の形 態 1〜6と異なる点を主体に説明し、他については説明を割愛する。
[0040] この発明の実施の形態 7では、機内の高温の空気から隔離され上記駆動側軸受 7 の外周を囲繞する断熱空気層 19が設けられており、この断熱空気層 19は、上記駆 動側軸受 7の近傍の機内側に配設された遮蔽板 20によって上記駆動側ブラケット 6 の一部分 (上記駆動側軸受 7に隣接する部分)との間に機内と密閉して形成されてい る。従って、矢印 Aで示す高温の機内の空気流は、上記駆動側軸受 7および駆動側 ブラケット 6の一部分 (駆動側軸受 7に隣接する部分)に直接接することはない。つま り、このように構成された全閉外扇形電動機においては、上記内扇ファン 5により矢印 Aで示すように発生する高温の内気循環風が上記駆動側軸受 7を直接加熱するのを 防止する。
[0041] 従って、上記駆動側軸受 7の近傍の機内側に配設された遮蔽板 20及びこの遮蔽 板 20により機内の高温の空気力 隔離され上記駆動側軸受 7の外周を囲繞する断 熱空気層 19を設けることにより、放熱体 17および軸受 7の冷却効果をさらに向上さ せることができる。
[0042] この発明の実施の形態 7において、例えば、出力 150kw、上記フレーム 10の外径 580mm,上記回転軸 1の軸方向長さ 530mmの全閉外扇形電動機において、上記 空気層 19が有る場合、上記空気層 19が無 、場合に対して軸受 7の温度上昇値で約 4%の温度上昇抑制が図れる。
[0043] 実施の形態 8.
図 13は、この発明を実施するための実施の形態 8における全閉外扇形電動機の断 面図である。なお、図 13において、上述の図 1〜図 12と同一または相当部分には同 一符号を付してある。以下、この発明の実施の形態 8を、上述のこの発明の実施の形 態 1〜7と異なる点を主体に説明し、他については説明を割愛する。
[0044] 図 13において、この発明の実施の形態 8では、上記空気層 19に外気を流通させる ために上記駆動側ブラケット 6の一部に上記駆動側軸受 7の周りを囲繞するように複 数個の通風孔 21が形成されており、これら複数個の通風孔 21を介して上記空気層 1 9と機外の外気とを連通してある。
[0045] このように構成された全閉外扇形電動機においては、上記内扇ファン 5により発生 する高温の内気循環風が駆動側軸受 7を直接加熱するのを防止すると同時に、上記 放熱体 17の回転により機外に発生する冷却風が上記通風孔 21を通して上記空気 層 19内を攪拌するため、上記軸受 7および上記ブラケット 6の内面が冷却され、上述 のこの発明の実施の形態 7に比べ、上記放熱体 17および軸受 7の冷却効果をさらに 向上させることができる。
[0046] この発明の実施の形態 8において、例えば、出力 150kw、上記フレーム 10の外径 580mm,上記回転軸 1の軸方向長さ 530mmの全閉外扇形電動機において、上記 通風孔 21が有る場合、上記通風孔 21が無い場合に対して軸受 7の温度上昇値で約 8%の温度上昇抑制が図れる。
図面の簡単な説明
[0047] [図 1]この発明の実施の形態 1を示す図で、全閉外扇形電動機の断面図である。
[図 2]この発明の実施の形態 1を示す図で、図 2 (a)は図 1の要部を示す正面図、図 2 (b)は図 2 (a)の II一 II線における断面を矢印方向に見た断面図である。
[図 3]この発明の実施の形態 2を示す図で、全閉外扇形電動機の断面図である。
[図 4]この発明の実施の形態 2を示す図で、図 4 (a)は図 3の要部を示す正面図、図 4 (b)は図 4 (a)の IV— IV線における断面を矢印の方向に見た断面図、図 4 (c)は背面 図である。
[図 5]この発明の実施の形態 3を示す図で、全閉外扇形電動機の断面図である。
[図 6]この発明の実施の形態 4を示す図で、全閉外扇形電動機の断面図である。
[図 7]この発明の実施の形態 4を示す図で、図 7 (a)は図 6の要部を示す正面図、図 7 (b)は図 7 (a)の VII— VII線における断面を矢印の方向に見た断面図、図 7cは背面 図である。
圆 8]この発明の実施の形態 5を示す図で、全閉外扇形電動機の断面図である。
[図 9]この発明の実施の形態 5を示す図で、図 9 (a)は図 8の要部を示す正面図、図 9 (b)は図 9 (a)の IX— IX線における断面を矢印の方向に見た断面図、図 9 (c)は背面 図である。
圆 10]この発明の実施の形態 6を示す図で、全閉外扇形電動機の断面図である。
[図 11]この発明の実施の形態 6を示す図で、図 11 (a)は図 10の要部を示す正面図、 図 11 (b)は図 11 (a)の XI— XI線における断面を矢印の方向に見た断面図、図 6 (c) は背面図である。
圆 12]この発明の実施の形態 7を示す図で、全閉外扇形電動機の断面図である。 圆 13]この発明の実施の形態 8を示す図で、全閉外扇形電動機の断面図である。 符号の説明
1 回転軸 4 回転子
5 内扇ファン 7 駆動側の軸受
13 固定子 15 外扇ファン
17 放熱体 17a 板状部
17b 冷却片 17c 放熱体 17の駆動側の面
17d 放熱体 17の反駆動側の面 17e 流通路(貫通孔)
17f 放熱体外周面 17g 反駆動側の溝部
17h 貫通孔 17i 駆動側の溝部
18 風向ガイド 19 空気層
20 遮蔽板 21 通風孔
g 冷却片 17b間の隙間。

Claims

請求の範囲
[1] 密閉された機内に配置された固定子と、この固定子に対向配置され回転軸に取り付 けられた回転子と、上記回転軸の駆動側及び反駆動側を支持する一対の軸受と、機 外に配置され上記回転軸の反駆動側に装架されて上記固定子に送風する外扇ファ ンと、機内に配置され機内の空気を循環させて上記回転子及び上記固定子に送風 する内扇ファンとを備えた全閉外扇形電動機において、上記回転軸の駆動側を支持 する上記軸受の機外側且つ当該軸受の近傍に位置して上記回転軸に取り付けられ 上記回転軸の駆動側を支持する上記軸受を冷却する放熱体を備えていることを特徴 とする全閉外扇形電動機。
[2] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機において、上記放熱体は、その駆動側の面と 反駆動側の面とに跨って貫通する複数個の貫通孔を有していることを特徴とする全 閉外扇形電動機。
[3] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機において、上記放熱体は、その駆動側から反 駆動側へ空気が流通する複数個の流通路を有していることを特徴とする全閉外扇形 電動機。
[4] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機において、上記放熱体は、それぞれ上記回転 軸から離れる方向に延在しそれぞれ一端が放熱体外周面に開放した複数個の溝部 を反駆動側の面に有していることを特徴とする全閉外扇形電動機。
[5] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機にお!、て、上記放熱体は、それぞれ上記回転 軸から離れる方向に延在しそれぞれ一端が放熱体外周面に開放した複数個の溝部 を反駆動側の面及び駆動側の面に有していることを特徴とする全閉外扇形電動機。
[6] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機において、上記放熱体は、その駆動側の面と 反駆動側の面とに跨って貫通する複数個の貫通孔と、それぞれ上記回転軸から離 れる方向に延在しそれぞれ一端が放熱対外周面に開放した複数個の溝部とを有し、 上記貫通孔と上記溝部とで、上記放熱体の駆動側から上記放熱体の反駆動側へ空 気が流通する複数個の流通路を形成していることを特徴とする全閉外扇形電動機。
[7] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機において、上記放熱体は、それぞれ上記回転 軸から離れる方向に延在しそれぞれ一端が放熱対外周面に開放した複数個の溝部 と、前記各溝部の上記回転軸寄りの部分に位置し駆動側の面と反駆動側の面とに跨 つて貫通する複数個の貫通孔とを有し、上記溝部と上記貫通孔とで、上記放熱体の 駆動側から上記放熱体の反駆動側へ空気が流通する複数個の流通路を形成してい ることを特徴とする全閉外扇形電動機。
[8] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機にお!、て、上記放熱体は、その駆動側の面お よび反駆動側の面の双方に設けられそれぞれ上記回転軸力 離れる方向に延在し それぞれ一端が放熱対外周面に開放した複数個の溝部と、前記各溝部の上記回転 軸寄りの部分に位置し駆動側の面と反駆動側の面とに跨って貫通する複数個の貫 通孔とを有し、上記溝部と上記貫通孔とで、上記放熱体の駆動側から上記放熱体の 反駆動側へ空気が流通する複数個の流通路を形成していることを特徴とする全閉外 扇形電動機。
[9] 請求項 8に記載の全閉外扇形電動機において、上記放熱体の駆動側の面の溝部の 径方向の長さが、上記反駆動側の面の溝部の径方向の長さより、前記回転軸側に長 Vヽことを特徴とする全閉外扇形電動機。
[10] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機において、上記放熱体は、上記回転軸と同心 状に形成された板状部と、駆動側を支持する上記軸受の側とは反対の側に上記板 状部から突出して形成された冷却片とを有していることを特徴とする全閉外扇形電動 機。
[11] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機において、駆動側に配設され上記外扇ファン 力 送り出された風を受けて当該風の向きを上記放熱体の方向に変える風向ガイド を備えて!/ヽることを特徴とする全閉外扇形電動機。
[12] 請求項 1に記載の全閉外扇形電動機において、上記回転軸の駆動側を支持する上 記軸受の外周が、機内の高温の空気から隔離された空気層で囲繞されていることを 特徴とする全閉外扇形電動機。
[13] 請求項 12に記載の全閉外扇形電動機において、上記回転軸の駆動側を支持する 上記軸受と上記放熱体との間の空間と上記空気層とが連通していることを特徴とする 全閉外扇形電動機。
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