WO2020021990A1 - 電動機 - Google Patents
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- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
Definitions
- the present disclosure relates to a motor having a housing and a cooling structure outside the housing.
- the heat generated from the windings raises the temperature inside and outside the motor, so that it is necessary to improve the cooling performance and the heat removal performance of the motor.
- a rotor made of laminated electromagnetic steel sheets is provided with a plurality of through holes, and a plurality of blade pieces are provided in the vicinity of the through holes, so that the air in the motor can be circulated.
- the cooling performance is improved (for example, see Patent Document 1).
- FIG. 6 is a side sectional view of a conventional electric motor 100
- FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a rotor 102 thereof.
- the electric motor 100 has a rotor 102 made of a laminated electric steel sheet rotatably held via a bearing 101, a bracket for holding the bearing 101, and a stator (stator) sandwiched between the brackets. It is an electric motor.
- the electric motor 100 has a plurality of through holes 105 in the rotor 102, and has a plurality of blade pieces A106 near the through hole 105 and on one side or both sides.
- the air inside the electric motor 100 can be circulated through the through holes 105 present in the rotor 102 of the electric motor 100, and the cooling performance of the electric motor 100 can be improved.
- the present disclosure aims to provide a motor capable of improving the cooling performance inside the motor without deteriorating the magnetic properties of the rotor.
- the electric motor includes a cylindrical rotor, a stator, a housing, a ventilation hole, and a cooling air passage.
- the rotor rotates about a rotation axis.
- the stator is arranged on the outer peripheral side of the rotor.
- the housing has a cylindrical shape having a top surface and a bottom surface.
- the housing rotatably supports the rotor on the top surface and the bottom surface, and a stator is fixed to the inner surface.
- the ventilation hole connects the outer space of the housing with the bottom space provided further on the bottom surface side than the end of the stator on the bottom surface side in the inner space of the housing.
- the cooling air passage is connected to the outside of the housing such that the top space and the bottom space provided on the top surface side of the inner space of the housing further on the top surface side than the end portion of the stator on the top surface can ventilate.
- the air inside the motor can be circulated without providing a through-hole for the air passage in the rotor, and the cooling performance of the motor can be improved without deteriorating the magnetic properties of the rotor.
- FIG. 1 is a perspective view of the pump according to Embodiment 1 of the present disclosure.
- FIG. 2 is a simplified cross-sectional view of the electric motor according to the first embodiment as viewed from a side.
- FIG. 3 is a simplified cross-sectional view from the front of the electric motor according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a simplified cross-sectional view of the electric motor according to the first modification viewed from the side.
- FIG. 5 is a simplified cross-sectional view from the front of a motor according to a second modification.
- FIG. 6 is a side sectional view showing a conventional electric motor.
- FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a rotor according to a conventional electric motor.
- FIG. 1 is a perspective view of a pump 60 according to Embodiment 1 of the present disclosure.
- FIG. 2 is a simplified cross-sectional view from the side of the electric motor 1 provided in the pump 60 according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is a simplified sectional view from the front of the electric motor 1 provided in the pump 60 according to the first embodiment of the present disclosure.
- the pump 60 includes a casing 62 and a casing cover 61 for forming a water passage leading to the electric motor 1, and is used, for example, when pumping water for a shallow well.
- the electric motor 1 When the electric motor 1 is driven, water is pumped up and discharged through the water channel.
- the electric motor 1 is an adduction type AC motor, and is used as a drive source of the pump 60. As shown in FIG. 2, the electric motor 1 includes a rotor 2 rotating around a rotation axis, a shaft 12, and a stator 3, and the outer periphery of the electric motor 1 is covered with a housing 4.
- the rotor 2 is obtained by pouring an aluminum alloy into a rotor core and solidifying it.
- the rotor 2 has a cylindrical shape, and is fixed to a shaft 12 that penetrates the top and bottom surfaces of the cylindrical shape.
- the left side surface of the rotor 2 (including the stator core 30 described later) and the housing 4 in FIG. 2 will be described as a “top surface”, and the right side surface will be described as a “bottom surface”.
- the shaft 12 has a cylindrical rod shape, and the top side of the rotor 2 is inserted into the bearing 13 and the bottom side is inserted into the bearing 14.
- the bearing 13 and the bearing 14 are an inner ring that is a cylindrical ring, an outer ring that is a cylindrical ring having a diameter larger than the inner ring, and a plurality of rings that independently and rotatably hold the inner ring and the outer ring. Rolling elements.
- the outer ring of the bearing 13 is fixed to the top surface of the housing 4, and the outer ring of the bearing 14 is fixed to the bottom surface of the housing 4.
- the inner rings of the bearings 13 and 14 are fixed to the shaft 12, respectively.
- the stator 3 is arranged on the outer peripheral side of the rotor 2.
- the stator 3 has a cylindrical shape, and includes a stator core 30, an insulating member 31, and a winding 32.
- the stator core 30 is formed by laminating donut-shaped iron plates, and has an inner hole 52 at the center as shown in FIG.
- the inner hole 52 is a cylindrical space, and is a circular space in a cross-sectional view.
- the outer periphery of the donut-shaped iron plate, that is, the outer diameter portion of the stator core 30 includes a straight portion 33 and an arc portion 34 in a cross-sectional view on a plane perpendicular to the shaft 12.
- the straight portion 33 has a straight shape, that is, the outer diameter portion of the stator core 30 has two straight lines facing each other.
- the straight portion 33 forms a side plane in the columnar shape.
- the arc portion 34 has an arc shape, that is, the outer diameter portion of the stator core 30 has two opposing arcs.
- the arc portion 34 forms a side curved surface in a columnar shape.
- the straight portion 33 connects one end of each of the two arc portions 34 to both ends of the straight portion 33.
- the inner hole 52 has the rotor 2 inside the inner hole 52. That is, the shaft 12 connected to the rotor 2 becomes a rotation axis, and the rotor 2 rotates.
- the stator core 30 has a plurality of slots penetrating from the top surface to the bottom surface of the stator core 30, that is, a plurality of spaces for winding windings.
- the arc portion 34 of the stator core 30 and the inside of the housing 4 are in contact with each other at the contact surface 21.
- the insulating member 31 is an insulator formed of an insulating material, and is inserted into the slot of the stator core 30 in the axial direction, that is, from the top side and the bottom side in the cylindrical shape, as shown in FIG. ing.
- the winding 32 is a copper wire or an aluminum wire coated with an insulating film, and is wound around the stator core 30 via the insulating member 31. That is, the winding 32 is brought into a non-contact state with the stator core 30 by the insulating member 31 inserted into the slot of the stator core 30.
- the housing 4 has a cylindrical shape having a top surface and a bottom surface, and has a center hole that is a through hole at the center of the top surface and the bottom surface. Outer races of the bearings 13 and 14 are fixed to the center hole of the housing 4.
- the housing 4 rotatably supports the rotor 2, and the outer periphery of the stator 3 is fixed to the inner surface. By arranging the stator 3 and the like in this manner, a top space 6 is provided inside the housing 4 on the top surface (left side in FIG. 2), and a bottom space 7 is provided on the bottom surface (right side in FIG. 2). Be composed.
- the top space 6 is a space provided further on the top surface side than the end of the stator core 30 (stator 3) on the top surface in the internal space of the housing 4.
- the bottom surface side space 7 is a space provided further on the bottom surface side than the end of the stator core 30 (stator 3) on the bottom surface side in the internal space of the housing 4.
- the housing 4 has a ventilation hole 11 for connecting the bottom side space 7 and the external space 50 of the electric motor 1.
- the housing 4 has a through hole 8 and a through hole 9 as end openings formed on the inner side surface, and the opening position is located vertically above when the electric motor 1 is installed.
- One end of the through hole 8 communicates with the top space 6.
- a cooling air passage 10 for connecting the top space 6 and the bottom space 7 outside the housing 4 through the through holes 8 and 9.
- the cooling air passage 10 is located at an upper portion in a state where the housing 4 is installed, and is formed of, for example, a hollow tube having elasticity or a square tube made of plastic.
- the cooling air passage 10 is provided with a lead wire outlet 20, and the lead wire 16 is taken out of the bottom space 7 through the through hole 9 and the lead wire outlet 20 into the external space 50.
- the lead wire outlet 20 is provided with a rubber packing 23 as an elastic member that can block the internal space 51 and the external space 50 of the cooling air passage 10 regardless of the presence or absence of the lead wire 16.
- the housing 4 has, on its inner surface, a contact surface 21 where the housing 4 contacts the arc portion 34 of the stator core 30 and a non-contact surface 22 which does not contact the straight portion 33 of the stator core 30.
- the heated air in the top surface side space 6 moves vertically upward due to the heat generated from the windings 32.
- the warmed air that has moved vertically upward usually stays there, but in the present embodiment, it is possible to move from the through hole 8 to the bottom space 7 through the cooling air passage 10.
- the warmed air that has moved to the bottom side space 7 is discharged to the external space 50 through the ventilation holes 11, so that the electric motor 1 is cooled. That is, there is an effect that the cooling performance of the electric motor 1 can be improved without deteriorating the magnetic characteristics of the rotor 2 as in the related art.
- FIG. 4 is a cross-sectional view from the side of an electric motor 1b provided in a pump according to a first modification.
- the cooling air passage 10 located on the outer surface of the housing 4 of the electric motor 1 according to the first embodiment has been described as being formed by a hollow tube or a plastic square tube as an example.
- the cooling air passage 10b is formed by using an external cover 19 that is detachable from the housing 4 instead of the above.
- the outer cover 19 is detachably provided on a side surface of the housing 4 by using an outer peripheral side surface of the housing 4 as a wall surface of the cooling air passage 10b.
- the outer cover 19 is configured such that the inner space 51 of the outer cover 19 is cut off from the outer space 50 and the top space 6 and the bottom space 7 are connected to each other through the through holes 8 and the through holes 9. It has the same function as the first cooling air path 10.
- a condenser 15 which is an electrical component for controlling the rotation of the rotor 2, can be arranged on the outer peripheral side surface of the housing 4.
- the capacitor 15 is also connected to the lead 16.
- the electrical components can be directly mounted on the outer periphery of the housing 4, so that the workability of assembling the electric motor 1 b is improved.
- the housing 4 is provided with a ventilation hole 11 for connecting the outer space 50 of the housing 4 and the bottom space 7 provided on the bottom surface side of the bottom surface side of the stator 3 in the inner space of the housing 4. Instead, it may be provided on the external cover 19. Further, the ventilation holes 11 may be provided in the housing 4 and the outer cover 19.
- a structure may be adopted in which the warmed air generated by the heat generated from the windings 32 is discharged from the lead wire outlet 20 in which gas permeability is secured by removing the rubber packing 23. In this case, heat radiation from both the ventilation hole 11 and the lead wire outlet 20 can be expected.
- the electrical components for example, the condenser 15
- the outer cover 19 need to take measures against humidity, it is preferable to cover the electrical components with, for example, a polyester bag.
- FIG. 5 is a cross-sectional view from the front of an electric motor 1c provided in a pump according to a second modification.
- the electric motor 1c according to Modification 2 is an inner surface that is inside the housing 4 that forms the top space 6 and the bottom space 7 and that is not adjacent to the contact surface 21, in other words, an inner surface that is adjacent to the non-contact surface 22. Are provided with through holes 8 and 9.
- the above configuration has the following effects in addition to the effects of the first embodiment. That is, since the non-contact surface 22 is located vertically above the installed state, which is the same as the through-hole 8 and the through-hole 9, when the temperature difference between the vertically upper part and the lower part inside the motor is high, the first embodiment This has the effect of further enhancing the effect and further improving the cooling performance.
- the housing 4 may be divided so that a plurality of members can be fitted. However, the position at which the housing 4 is divided and the number of divisions do not matter.
- the electric motor according to the present disclosure is: A cylindrical rotor that rotates about a rotation axis, A stator arranged on the outer peripheral side of the rotor, A housing having a cylindrical shape with a top surface and a bottom surface, rotatably supporting the rotor on the top surface and the bottom surface, and having the stator fixed to the inner surface; Ventilation holes for connecting the outer space of the housing and the bottom space provided further on the bottom surface side than the end of the stator on the bottom surface side in the inner space of the housing, A cooling air passage that is connected to the outside of the housing so that air can flow through the top space and the bottom space that are further provided on the top surface side than the end portion of the stator on the top surface in the internal space of the housing.
- the warmed air in the top side space moves to the bottom side space through the cooling air passage and is discharged to the outside through the ventilation holes, thereby improving the cooling performance inside the motor. To play.
- an outer cover is provided on the outer surface of the housing,
- the outer cover is The inner space of the outer cover is isolated from the outer space,
- the top side space and the bottom side space may be connected to each other via the inner space of the outer cover to function as a cooling air passage.
- Electrical components for controlling the rotation of the rotor may be arranged in the internal space of the outer cover.
- the housing is A contact surface with which the stator contacts the inner surface of the housing and a non-contact surface with which the stator does not contact, End openings of the cooling air passage may be provided on the inner side surface of the housing constituting the top side space and the bottom side space and adjacent to the contact surface.
- the cooling air path is It may be located at the upper part when the housing is installed.
- the electric motor according to the present disclosure can improve the cooling performance of the electric motor and suppress a rise in the temperature of the electric motor, and can be applied to, for example, a driving motor for a pump.
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Abstract
電動機（１）は、円筒状のロータ（２）と、ステータ（３）と、ハウジング（４）と、通風孔（１１）と、冷却用風路（１０）と、を備える。ロータ（２）は、回転軸を軸中心として回転する。ステータ（３）は、ロータ（２）の外周側に配置されている。ハウジング（４）は、天面及び底面を備えた筒形状を有し天面側及び底面側にてロータ（２）を回転可能に軸支する。また、ハウジング（４）の内側面にはステータ（３）が固定されている。通風孔（１１）は、ハウジング（４）の外部空間（５０）とハウジング（４）の内部空間における底面側のステータ（３）の端部よりもさらに底面側に設けられた底面側空間（７）とを接続する。冷却用風路（１０）は、ハウジング（４）の内部空間における天面側のステータ（３）の端部よりもさらに天面側に設けられた天面側空間（６）と底面側空間（７）とを通風可能にハウジング（４）の外部で接続する。
Description
本開示は、ハウジング部及びハウジング部の外部に冷却構造を有する電動機に関するものである。
例えば、ハウジング部でステータ及び巻線部分が覆われる構造の電動機は、巻線からの発熱で電動機内外部の温度が上昇するため、電動機の冷却能力や排熱能力を向上させる必要がある。
そのために、従来は積層電磁鋼板からなるロータに複数の貫通孔を設け、その貫通孔の近傍に複数の羽根片を設けることにより、電動機内の空気を循環させることができ、簡易な構成で安価、かつ冷却性能を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
以下、その電動機について図６、７を参照しながら説明する。
図６は従来の電動機１００の側断面図であり、図７はそのロータ１０２部分の縦断面図である。図６に示すように、電動機１００は軸受け１０１を介して回転自在に保持された積層電気鋼板からなるロータ１０２と、軸受け１０１を保持するブラケットと、ブラケットにより挟み込まれたステータ（固定子）を有する電動機である。図７に示すように、電動機１００は、ロータ１０２に複数の貫通孔１０５を有し、貫通孔１０５の近傍であって片側もしくは、両側に複数の羽根片Ａ１０６を有する。電動機１００のロータ１０２に存在する貫通孔１０５を通じて電動機１００内部の空気を循環させることができ、電動機１００の冷却性能を向上させることができる。
このような従来の電動機においては、電動機の冷却性能を向上させるために、ロータに複数の風路用の貫通孔を設けることで、ロータに流れる磁束経路の阻害により磁気特性を悪化させてしまうという課題がある。
本開示は、ロータの磁気特性を悪化させずに、電動機内部の冷却性能を向上させることが可能な電動機を提供することを目的する。
そして、この目的を達成するために、本開示に係る電動機は、円筒形状のロータと、ステータと、ハウジングと、通風孔と、冷却用風路と、を備える。ロータは、回転軸を軸中心として回転する。ステータは、ロータの外周側に配置されている。ハウジングは、天面及び底面を備えた筒形状を有し天面側及び底面側にてロータを回転可能に軸支するとともに内側面にステータが固定されている。通風孔は、ハウジングの外部空間とハウジングの内部空間における底面側のステータの端部よりもさらに底面側に設けられた底面側空間とを接続する。冷却用風路は、ハウジングの内部空間における天面側のステータの端部よりもさらに天面側に設けられた天面側空間と底面側空間とを通風可能にハウジングの外部で接続する。
本開示によれば、ロータに風路用の貫通孔を設けることなく電動機内部の空気を循環させることができ、ロータの磁気特性を悪化させずに電動機の冷却性能を向上できる。
以下、本開示の実態の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本開示を具体化した一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、各図面において、本開示に直接には関係しない各部の詳細については説明を省略している。
（実施の形態１）
以下、図１～図３を参照しながら本実施の形態に係る電動機１の内部構成について説明する。なお、図１は、本開示の実施の形態１に係るポンプ６０の斜視図である。図２は、本開示の実施の形態１に係るポンプ６０に備わった電動機１の側面からの断面簡略図である。図３は、本開示の実施の形態１に係るポンプ６０に備わった電動機１の正面からの断面簡略図である。
以下、図１～図３を参照しながら本実施の形態に係る電動機１の内部構成について説明する。なお、図１は、本開示の実施の形態１に係るポンプ６０の斜視図である。図２は、本開示の実施の形態１に係るポンプ６０に備わった電動機１の側面からの断面簡略図である。図３は、本開示の実施の形態１に係るポンプ６０に備わった電動機１の正面からの断面簡略図である。
図１に示すように、ポンプ６０は、電動機１に通じる水路を形成するためのケーシング６２とケーシングカバー６１とを備えており、例えば、浅井戸用の水を汲み上げるときになどに利用される。電動機１が駆動することにより、水路を介して水の汲み上げ及び排出が行われる。
電動機１は、内転型のＡＣモータであり、ポンプ６０の駆動源として利用される。図２に示すように、電動機１は、回転軸を軸中心として回転するロータ２と、シャフト１２と、ステータ３とを備え、電動機１の外郭はハウジング４で覆われている。
ロータ２は、ロータコアにアルミ合金を流し込み、固化させたものである。ロータ２は、円筒形状を有し、円筒形状における天面及び底面を貫通するシャフト１２に固定されている。なお、以下では、図２におけるロータ２（後述する固定子鉄心３０を含む）、ハウジング４の左側の面を「天面」、右側の面を「底面」として説明する。
シャフト１２は、円筒棒状をしており、ロータ２の天面側が軸受け１３に、底面側が軸受け１４に挿入されている。
軸受け１３及び軸受け１４は、円筒形のリングである内輪と、円筒形のリングであって内輪より径の大きい外輪と、内輪と外輪との間でそれぞれを独立して回転可能に保持する複数の転動体とを備えている。軸受け１３の外輪はハウジング４の天面、軸受け１４の外輪はハウジング４の底面にそれぞれ固定されている。また軸受け１３及び軸受け１４の内輪はシャフト１２にそれぞれ固定されている。
ステータ３は、ロータ２の外周側に配置される。ステータ３は、円筒形状を有し、固定子鉄心３０と絶縁部材３１と巻線３２を備えている。
固定子鉄心３０は、ドーナツ形状の鉄板を積層して構成され、図３に示すように、中心に内孔５２を有する。内孔５２は、円筒形空間であり、断面視にして円形空間である。ドーナツ形状の鉄板の外周、すなわち固定子鉄心３０の外径部分は、シャフト１２に垂直な平面での断面視において、直線部３３と円弧部３４とを備えている。
直線部３３は、直線形状を有し、すなわち固定子鉄心３０の外径部分は、対向する２つの直線を有する。固定子鉄心３０を柱状とした場合、直線部３３は、柱状において側平面を形成する。
円弧部３４は、円弧形状を有し、すなわち固定子鉄心３０の外径部分は、対向する２つの円弧を有する。固定子鉄心３０を柱状とした場合、円弧部３４は、柱状において側曲面を形成する。
直線部３３は、直線部３３の両端に、２つの円弧部３４それぞれの一端を接続する。
内孔５２は、内孔５２内部にロータ２を備える。つまりロータ２に接続されたシャフト１２が回転軸となり、ロータ２が回転する。また固定子鉄心３０は、固定子鉄心３０の天面から底面にかけて貫通するスロット、すなわち巻線を巻装するための空間を複数有している。
また固定子鉄心３０の円弧部３４とハウジング４の内部は接触面２１にて接触している。
絶縁部材３１は、絶縁素材により成形された絶縁物であり、図２に示すように、固定子鉄心３０のスロットに軸方向、すなわち円筒形状における天面側及び底面側からそれぞれ対向させて挿入されている。
巻線３２は、絶縁被膜された銅線もしくはアルミ線であり、絶縁部材３１を介して固定子鉄心３０に巻装される。つまり巻線３２は、固定子鉄心３０のスロットに挿入された絶縁部材３１によって、固定子鉄心３０と非接触状態となる。
ハウジング４は、天面及び底面を備えた筒形状を有し、天面及び底面の中心に貫通孔である中心孔を有する。ハウジング４は、中心孔に軸受け１３、軸受け１４の外輪が固定され、ロータ２を回転可能に軸支するとともに内側面にステータ３の外周が固定されている。このようにステータ３等が配置されることにより、ハウジング４の内部には天面側（図２における左側）に天面側空間６が、底面側（図２における右側）に底面側空間７が構成される。天面側空間６は、ハウジング４の内部空間における天面側の固定子鉄心３０（ステータ３）の端部よりもさらに天面側に設けられた空間である。また、底面側空間７は、ハウジング４の内部空間における底面側の固定子鉄心３０（ステータ３）の端部よりさらに底面側に設けられた空間である。ハウジング４は底面側空間７と電動機１の外部空間５０とを接続する通風孔１１を備える。ハウジング４は、内側面に端部開口としての貫通孔８と貫通孔９とが形成されており、開口位置は、電動機１を設置した際の鉛直上方に位置している。
貫通孔８は、一端が天面側空間６と連通している。
貫通孔９は、一端が底面側空間７と連通している。
ハウジング４のさらに外周には、貫通孔８と貫通孔９を通じて、天面側空間６と底面側空間７とを、ハウジング４の外部で接続する冷却用風路１０を備える。冷却用風路１０は、図２に示すように、ハウジング４の設置状態において上部に位置し、例えば弾性を有する中空状のチューブや、プラスチック製の角筒により形成される。
冷却用風路１０は、リード線取り出し口２０を備えており、リード線１６は、例えば底面側空間７から貫通孔９、リード線取り出し口２０を介して外部空間５０に取り出されている。リード線取り出し口２０には、リード線１６が有る無しに関わらず、冷却用風路１０の内部空間５１と外部空間５０を遮断できるようにする、弾性部材としてのゴムパッキン２３を備えている。
次に、図３を参照しながら固定子鉄心３０とハウジング４の位置関係について説明する。
ハウジング４は、その内側面に、ハウジング４と固定子鉄心３０の円弧部３４が接触する接触面２１と、固定子鉄心３０の直線部３３と非接触となる非接触面２２とを有する。
この状態で、天面側空間６及び底面側空間７を構成するハウジング４の内側面であって、接触面２１に隣接する内側面（図２の固定子鉄心３０の左右位置）、かつ電動機１の設置状態にて鉛直上方に貫通孔８と貫通孔９を備えている。
以上が実施の形態１に係る電動機１の構成である。
上記構成では、巻線３２からの発熱により、天面側空間６の温まった空気が鉛直上方に移動する。鉛直上方に移動した温まった空気は、通常ではその場でとどまるが、本実施の形態では、貫通孔８から、冷却用風路１０を通じて、底面側空間７へ移動することが可能となる。底面側空間７に移動した温まった空気は、通風孔１１を通じて外部空間５０へ排出されることで、電動機１が冷却される。つまり、従来のようにロータ２の磁気特性を悪化させることなく、電動機１の冷却性能を向上させることができるという効果を奏する。
＜変形例１＞
図４は、変形例１に係るポンプに備わった電動機１ｂの側面からの断面図である。
図４は、変形例１に係るポンプに備わった電動機１ｂの側面からの断面図である。
実施の形態１に係る電動機１のハウジング４の外側面に位置する冷却用風路１０は、一例として中空状のチューブやプラスチック製の角筒で形成されるものとして説明した。変形例１では、これらの代わりに、ハウジング４に対して着脱可能な外部カバー１９を用いて冷却用風路１０ｂを形成する例を説明する。
外部カバー１９は、ハウジング４の外周側面を冷却用風路１０ｂの壁面として利用し、ハウジング４側面に着脱可能に設けられる。外部カバー１９は、外部カバー１９の内部空間５１が外部空間５０と遮断され、天面側空間６と底面側空間７とを貫通孔８と貫通孔９を介して接続することで、実施の形態１の冷却用風路１０と同じ機能を有する。また外部カバー１９の内部空間５１であって、例えばハウジング４の外周側面にロータ２の回転を制御するための電装部品である、例えばコンデンサー１５などを配置可能としている。またコンデンサー１５はリード線１６とも接続された状態である。
以上が変形例１に係る電動機１ｂの構成である。
上記構成により、実施の形態１の効果に加え、ハウジング４の外周に直接、電装部品を取りけることが可能となり、電動機１ｂの組み立て作業性を向上するという効果を奏する。
なお、ハウジング４の外部空間５０とハウジング４の内部空間におけるステータ３の底面側の端部よりもさらに底面側に設けられた底面側空間７とを接続するための通風孔１１をハウジング４に設けるのではなく外部カバー１９に設けてもよい。また、通風孔１１をハウジング４と外部カバー１９とに設けてもよい。
またさらに、ゴムパッキン２３を取り除くことにより通気性を確保したリード線取り出し口２０からも、巻線３２からの発熱により温まった空気を排出する構造を取ってもよい。この場合には、通風孔１１とリード線取り出し口２０の双方からの放熱が期待できる。
なお上記により、外部カバー１９に格納される電装部品（例えばコンデンサー１５）には湿度対策が必要になるため、例えばポリエステル製の袋などで電装部品を覆うことを行うことが好ましい。
＜変形例２＞
図５は、変形例２に係るポンプに備わった電動機１ｃの正面からの断面図である。
図５は、変形例２に係るポンプに備わった電動機１ｃの正面からの断面図である。
変形例２に係る電動機１ｃは、天面側空間６及び底面側空間７を構成するハウジング４の内側であって、接触面２１に隣接しない内側面、言い換えると非接触面２２に隣接する内側面に貫通孔８と貫通孔９を備えている。
他の構成に関しては実施の形態１と同様である。
以上が、変形例２に係る電動機１ｃの構成である。
上記構成により、実施の形態１の効果に加え、以下の効果がある。すなわち非接触面２２が、貫通孔８と貫通孔９と同じ、設置状態の鉛直上方に位置しているため、電動機内部において、鉛直上方と下方で温度差が高い場合では、実施の形態１の効果をより高め、冷却性能をさらに向上させるという効果を奏する。
（その他の変形例）
なお、ハウジング４に対して、ステータ３を圧入するために、ハウジング４を、複数の部材を勘合できる形で分割してもよい。ただしハウジング４を分割する位置や分割する個数に関しては問わない。
なお、ハウジング４に対して、ステータ３を圧入するために、ハウジング４を、複数の部材を勘合できる形で分割してもよい。ただしハウジング４を分割する位置や分割する個数に関しては問わない。
（実施の形態の概要）
本開示に係る電動機は、
回転軸を軸中心として回転する円筒形状のロータと、
ロータの外周側に配置されたステータと、
天面及び底面を備えた筒形状を有し天面側及び底面側にてロータを回転可能に軸支するとともに内側面に前記ステータが固定されたハウジングと、
ハウジングの外部空間とハウジングの内部空間における底面側のステータの端部よりもさらに底面側に設けられた底面側空間とを接続するための通風孔と、
ハウジングの内部空間における天面側のステータの端部よりもさらに天面側に設けられた天面側空間と底面側空間とを通風可能に前記ハウジングの外部で接続する冷却用風路と、を備える。
本開示に係る電動機は、
回転軸を軸中心として回転する円筒形状のロータと、
ロータの外周側に配置されたステータと、
天面及び底面を備えた筒形状を有し天面側及び底面側にてロータを回転可能に軸支するとともに内側面に前記ステータが固定されたハウジングと、
ハウジングの外部空間とハウジングの内部空間における底面側のステータの端部よりもさらに底面側に設けられた底面側空間とを接続するための通風孔と、
ハウジングの内部空間における天面側のステータの端部よりもさらに天面側に設けられた天面側空間と底面側空間とを通風可能に前記ハウジングの外部で接続する冷却用風路と、を備える。
これにより、ステータからの発熱により、天面側空間の温まった空気が、冷却用風路を通じて、底面側空間へ移動し、通風孔を通じて外部へ排出され、電動機内部の冷却性能を向上するという効果を奏する。
また、ハウジングの外側面に外部カバーを備え、
外部カバーは、
外部カバーの内部空間が外部空間と遮断され、
天面側空間と底面側空間とを外部カバーの内部空間を介して接続することで冷却用風路として機能する構成としてもよい。
外部カバーは、
外部カバーの内部空間が外部空間と遮断され、
天面側空間と底面側空間とを外部カバーの内部空間を介して接続することで冷却用風路として機能する構成としてもよい。
また、外部カバーの内部空間に前記ロータの回転を制御するための電装部品を配置してもよい。
また、ハウジングは、
ハウジングの内側面に前記ステータが接触する接触面と前記ステータが接触しない非接触面とを備え、
天面側空間及び底面側空間を構成するハウジングの内側面であって接触面に隣接する内側面に冷却用風路の端部開口をそれぞれ設けてもよい。
ハウジングの内側面に前記ステータが接触する接触面と前記ステータが接触しない非接触面とを備え、
天面側空間及び底面側空間を構成するハウジングの内側面であって接触面に隣接する内側面に冷却用風路の端部開口をそれぞれ設けてもよい。
これにより、端部開口から冷却用風路を通じて、天面側空間から底面側空間への空気の移動経路の他に、ハウジングとステータとの非接触面とで、別の冷却用風路が形成される。そのため、この別の冷却用風路を通じて、さらに天面側空間と底面側空間の空気の移動が加速し、電動機内部の冷却性能を向上するという効果を奏する。
また、ハウジングの内側面に冷却用風路の端部開口がそれぞれ設けられた構成としてもよい。
また冷却用風路は、
ハウジングの設置状態において上部に位置させてもよい。
ハウジングの設置状態において上部に位置させてもよい。
これにより、熱量の高い空気が高所へ移動する現象を利用し、前記冷却用風路への空気の移動を促進させることができるため、電動機内部の冷却性能を向上するという効果を奏する。
本開示に係る電動機は、電動機の冷却性能を向上させ、電動機の温度上昇を抑えることが可能であり、例えば、ポンプ用の駆動用電動機に適用できる。
１ 電動機
１ｂ 電動機
１ｃ 電動機
２ ロータ
３ ステータ
４ ハウジング
６ 天面側空間
７ 底面側空間
８ 貫通孔
９ 貫通孔
１０ 冷却用風路
１０ｂ 冷却用風路
１１ 通風孔
１２ シャフト
１３、１４ 軸受け
１５ コンデンサー
１６ リード線
１９ 外部カバー
２０ リード線取り出し口
２１ 接触面
２２ 非接触面
２３ ゴムパッキン
３０ 固定子鉄心
３１ 絶縁部材
３２ 巻線
３３ 直線部
３４ 円弧部
５０ 外部空間
５１ 内部空間
５２ 内孔
６０ ポンプ
６１ ケーシングカバー
６２ ケーシング
１００ 電動機
１０１ 軸受け
１０２ ロータ
１０５ 貫通孔
１０６ 羽根片Ａ
１ｂ 電動機
１ｃ 電動機
２ ロータ
３ ステータ
４ ハウジング
６ 天面側空間
７ 底面側空間
８ 貫通孔
９ 貫通孔
１０ 冷却用風路
１０ｂ 冷却用風路
１１ 通風孔
１２ シャフト
１３、１４ 軸受け
１５ コンデンサー
１６ リード線
１９ 外部カバー
２０ リード線取り出し口
２１ 接触面
２２ 非接触面
２３ ゴムパッキン
３０ 固定子鉄心
３１ 絶縁部材
３２ 巻線
３３ 直線部
３４ 円弧部
５０ 外部空間
５１ 内部空間
５２ 内孔
６０ ポンプ
６１ ケーシングカバー
６２ ケーシング
１００ 電動機
１０１ 軸受け
１０２ ロータ
１０５ 貫通孔
１０６ 羽根片Ａ
Claims (6)
- 回転軸を軸中心として回転する円筒形状のロータと、
前記ロータの外周側に配置されたステータと、
天面及び底面を備えた筒形状を有し前記天面側及び前記底面側にて前記ロータを回転可能に軸支するとともに内側面に前記ステータが固定されたハウジングと、
前記ハウジングの外部空間と前記ハウジングの内部空間における前記底面側の前記ステータの端部よりもさらに前記底面側に設けられた底面側空間とを接続するための通風孔と、
前記ハウジングの前記内部空間における前記天面側の前記ステータの端部よりもさらに前記天面側に設けられた天面側空間と前記底面側空間とを通風可能に前記ハウジングの外部で接続する冷却用風路と、を備えることを特徴とする電動機。 - 前記ハウジングの外側面に外部カバーを備え、
前記外部カバーは、
前記外部カバーの内部空間が前記外部空間と遮断され、
前記天面側空間と前記底面側空間とを前記外部カバーの前記内部空間を介して接続することで前記冷却用風路として機能することを特徴とする請求項１記載の電動機。 - 前記外部カバーの前記内部空間に前記ロータの回転を制御するための電装部品を配置したことを特徴とする請求項２に記載の電動機。
- 前記ハウジングは、
前記ハウジングの前記内側面に前記ステータが接触する接触面と前記ステータが接触しない非接触面とを備え、
前記天面側空間及び前記底面側空間を構成する前記ハウジングの前記内側面であって前記接触面に隣接する前記内側面に前記冷却用風路の端部開口がそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動機。 - 前記ハウジングの前記内側面に前記冷却用風路の端部開口がそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動機。
- 前記冷却用風路は、
前記ハウジングの設置状態において上部に位置することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電動機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018-140799 | 2018-07-27 | ||
| JP2018140799A JP6739009B2 (ja) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 水汲み上げ及び排出ポンプ用の電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020021990A1 true WO2020021990A1 (ja) | 2020-01-30 |
Family
ID=69180408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2019/026238 WO2020021990A1 (ja) | 2018-07-27 | 2019-07-02 | 電動機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6739009B2 (ja) |
| WO (1) | WO2020021990A1 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55158661U (ja) * | 1979-05-04 | 1980-11-14 | ||
| JPH09322466A (ja) * | 1996-06-03 | 1997-12-12 | Hitachi Ltd | 車両用交流発電機 |
| JP2001008412A (ja) * | 1999-06-21 | 2001-01-12 | Hitachi Ltd | 回転電機 |
| JP2013074646A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Toshiba Corp | 制御装置一体電動機 |
| JP2013118742A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 密閉型電動機及び密閉型電動機の冷却装置 |
| JP2015188279A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-29 | 澤藤電機株式会社 | 発電機 |
-
2018
- 2018-07-27 JP JP2018140799A patent/JP6739009B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-02 WO PCT/JP2019/026238 patent/WO2020021990A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55158661U (ja) * | 1979-05-04 | 1980-11-14 | ||
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| JP2015188279A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-29 | 澤藤電機株式会社 | 発電機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6739009B2 (ja) | 2020-08-12 |
| JP2020018135A (ja) | 2020-01-30 |
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