WO2021100257A1

WO2021100257A1 - 回転電機

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Publication number: WO2021100257A1
Application number: PCT/JP2020/029501
Authority: WO
Inventors: 裕輔木本; 直司村上; 純士北尾
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2021-05-27
Also published as: CN114731093A; JPWO2021100257A1; JP6923101B1; US20240088752A1; DE112020005687T5

Abstract

冷媒を効率よく循環させ、冷却性能に優れた回転電機を提供する。　回転電機（１）に、回転子（１８）の回転動力を伝達する動力伝達機構（３２）と、動力伝達機構（３２）によって回転し、冷媒を効率よく汲み上げる羽根車（３０）とを設けた冷媒の汲み上げ機構を備えた。動力伝達機構（３２）は、回転子（１８）の回転軸である第一シャフト（１７）の一端部と、第一シャフト（１７）の軸長方向と交差し、羽根車（３０）の回転軸である第二シャフト（３１）の一端に設ける。また、冷媒の汲み上げ機構において、羽根車（３０）の下部には冷媒（５）を冷却する熱交換器（４０）が配置され、羽根車（３０）は回転子（１８）の回転により、熱交換器（４０）にて冷却された冷媒（５）を第一シャフト（１７）側へ供給し、固定子（１２）および回転子（１８）を冷却する。

Description

回転電機

　　本開示は、回転子の回転により駆動する冷媒の汲み上げ機構を備えた回転電機に関する。

　回転電機では、車速に応じて増加するロータ鉄損や、電流に依存して生じる銅損により発熱するため、効率よく冷却することが求められている。従来の回転電機では、回転電機の外部に設けられた電動ポンプにより冷媒を回転電機内へ供給し、発熱部の冷却が行われていた。上述の回転電機では、電動ポンプの駆動による電力消費が大きく、回転電機全体として高効率に稼働できないという課題があった。従来の回転電機では、上記のような課題を解決するために、回転子の回転で駆動するオイルポンプを用いて冷媒を供給する方法が知られていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－８２８４１号公報

　しかしながら、特許文献１に記載のオイルポンプは、固定子の下方にある冷媒を汲み上げることが難しく、下部の固定子と同じ高さに設置されている。また、動作中も固定子の高さまで冷媒を蓄える必要がある。このため、下部の固定子は常に冷媒に浸漬された状態となり、冷却が不均一になる問題があった。

　本開示は上記した課題を解決するためになされたものであり、下方にある冷媒を汲み上げることを容易とする構成とし、冷却性能に優れた回転電機を実現することを目的とする。

　本開示に係る回転電機は、ハウジングと、ハウジングに収容された固定子と、固定子の内側で回転する回転子と、回転子の回転軸方向にのびて回転子を貫通し、回転子とともに回転する第一シャフトと、上下方向にのびる第二シャフトと、第一シャフトの回転動力を第二シャフトに伝達する動力伝達機構と、第二シャフトの下端に設置され、第二シャフトの回転により、ハウジング内で第一シャフトよりも低い位置にある冷媒を少なくとも第一シャフトの高さまで汲み上げる羽根車と、第一シャフトの高さまで汲み上げられた冷媒を回転子及び固定子の発熱部に供給するための流路と、を備えたものである。

　本開示によれば、固定子の下部にある冷媒を容易に汲み上げられることで、冷媒を効率よく循環させ、冷却性能に優れた回転電機を得ることができる。

実施形態１に係る回転電機を示す断面図である。図１におけるＡ-Ａ線から回転子を見た図である。図２に示す回転子の部分拡大図である。図１におけるＢ-Ｂ線から非出力側端板を見た図である。実施形態１に係る熱交換器の概略構成図である。図１に示す回転電機の部分拡大図である。実施形態１に係る回転電機の変形例を示す断面図である。実施形態２に係る回転電機を示す断面図である。図８のＣ-Ｃ線においてケーシング内部を投影した投影断面図である。実施形態３に係る回転電機の回転軸方向の断面図である。実施形態３に係る回転電機の回転軸方向の断面図である。実施形態４に係る回転電機を示す断面図である。実施形態４に係る羽根車を示す模式図である。図１３に示す羽根車の断面図である。

　実施の形態１．
　図１は本開示の実施の形態１に示す回転電機１の断面図である。図２は図１の回転電機１のＡ-Ａ断面を回転子の回転軸方向から見た断面図である。図３は図２の一部を拡大した図である。図４は図１の回転電機１のＢ-Ｂ断面を回転子の回転軸方向から見た断面図である。以下、図１～図４に基づいて、実施の形態１に係る回転電機の構成について説明する。

　実施の形態１に係る回転電機１の基本的な構成を、図１を用いて説明する。回転電機１は、外枠をなすハウジング２と、ハウジング２内に設けられた円筒状の固定子１２と、固定子１２の径方向内側に設けられた円筒状の回転子１８と、を備える。回転子１８の中心部には、回転子１８の回転軸をなす第一シャフト１７が設けられる。また、ハウジング２は底部に冷却用の冷媒を保持するためのドレイン部７を有している。ここで、本開示において冷媒５は回転電機１の内部を循環する冷媒を意味する。

　固定子１２と回転子１８を収容するハウジング２は、円筒形状で、両側に円盤状の出力側ブラケット３と円盤状の非出力側ブラケット４とを組み合わせて構成されている。ハウジング２は金属で成形されているが、樹脂で成形されていてもよい。金属であれば回転機の重量が重くなるが材料的強度、耐熱性が高い。一方で、樹脂製であれば強度面は金属製に劣るが、耐腐食性に優れていることに加えて回転機そのものを軽量化でき、回転機の据付先である機器の効率を向上させることができる。

　ハウジング２に焼嵌またはボルトによって保持されている固定子１２は、ステータコア１０（鉄心）と、ステータコア１０に装着されたコイル１１（巻線）とから構成されている。
　ステータコア１０は、優れた磁気特性を有する薄い鋼板が、第一シャフト１７の軸長方向に積層されることによって構成される。また、ステータコア１０は周方向に所定の間隔を介して、径方向内側に突出して形成されたティース部（図示せず）を備えている。そのため、ステータコア１０を第一シャフト１７の軸長方向から見ると、π字形状のティース部が周方向に並んでいる。なお、ティース部はπ字形状ではなくＴ字形状となるように構成されていてもよい。コイル１１は、ティース部、すなわち、ステータコア１０のπ字形状の足に該当する部分に、第一シャフト１７の径方向を軸として、導線が巻回されて構成される。巻回されている導線は、高い電気伝導率を有する銅製である。導線の断面形状は、円形であるが、平角形状であってもよい。なお、「軸長方向」とは、回転軸が延びている方向である。

　固定子１２の径方向内側に設けられた回転子１８は、ロータコア１３とロータコア１３に埋め込まれた永久磁石１４を有し、両端を出力側端板１５および非出力側端板１６によって挟み込まれて固定される。
　ロータコア１３は、円筒形であり、優れた磁気特性、すなわち、高い透磁率および小さな鉄損を有する薄い鋼板が、第一シャフト１７の軸長方向に積層されることによって、形成される。また、出力側端板１５および非出力側端板１６は、金属で形成されるが、樹脂で形成されてもよい。金属であれば回転機の重量が重くなるが材料的強度、耐熱性が高い。一方で、出力側端板１５および非出力側端板１６は、樹脂製であれば強度面は金属製に劣るが、耐腐食性に優れていることに加えて回転機自体を軽量化できる。

　図２は、図１の回転電機１のＡ-Ａ線からロータコア１３を見た断面図である。ロータコア１３内部には、２つの互いに隣接する永久磁石１４が第一シャフト１７の径方向外側に開口するように、Ｖ字状に設けられている。永久磁石１４の形状は直方体であり、アルニコ、フェライト、またはネオジム等の材料によって形成されている。図３は、図２のロータコア１３の断面図の一部分を拡大して示した図である。ロータコア１３には、永久磁石１４を挿入するための磁石挿入孔２０と、回転子１８の回転により発生する遠心力の作用によりロータコア１３の破損を抑制するための応力緩和孔２１および永久磁石１４を冷却するための磁石冷却孔２２が設けられている。磁石挿入孔２０および磁石冷却孔２２は、それぞれ第一シャフト１７の軸長方向に沿って貫通する孔である。

　また、回転子１８の中心部には回転子１８の回転軸をなす第一シャフト１７が、回転子１８に固着して設けられている。第一シャフト１７は、出力側ブラケット３において出力側ベアリング機構２７によって回転自在に支持されており、非出力側ブラケット４において非出力側ベアリング機構２８によって回転自在に支持されている。出力側ベアリング機構２７および非出力側ベアリング機構２８は、それぞれ金属製であり、回転軸方向から見た断面はドーナツ状である。出力側ベアリング機構２７および非出力側ベアリング機構２８は、第一シャフト１７を含む回転子１８を、正確かつ円滑に回転させる。また、出力側ベアリング機構２７の外側および非出力側ベアリング機構２８の外側には、それぞれオイルシール２９が設けられている。

　次に、ハウジング内部において冷媒が流通する部分の構成について説明する。

　図４は、図１の回転電機１のＢ-Ｂ線から非出力側端板１６を見た断面図である。出力側端板１５および非出力側端板１６は、円盤状で、径方向側面部に、固定子１２のステータコア１０およびコイル１１に向かう複数の出力側噴出孔２３と非出力側噴出孔２４を備えている。また、出力側端板１５とロータコア１３の間には、冷媒の流路となる出力側端板冷媒流路２５が形成されている。同様に非出力側には、非出力側端板１６とロータコア１３との間に、冷媒の流路となる非出力側端板冷媒流路２６が形成されている。非出力側端板冷媒流路２６と出力側端板冷媒流路２５とは、ロータコア１３の磁石冷却孔２２を介して連通している。

　また、図１に示すように、第一シャフト１７には後述する羽根車３０によって汲み上げられた冷媒５をハウジング２内部の発熱部へ供給するための流路が設けられている。ハウジング２内部では固定子１２と回転子１８が発熱するため、第一シャフト１７に設けられた流路から発熱部に冷媒５が供給され、発熱部を冷却する。
　第一シャフト１７に設けられた流路は、第一シャフト１７の軸長方向に設けられた軸方向流路７０と、第一シャフト１７の径方向に設けられた径方向流路７１で構成されている。軸方向流路７０は、第一シャフト１７の軸長方向すなわち回転軸方向に沿って、非出力側の端部から第一シャフト１７の途中まで冷媒５が流れるように設けられた流路であり、回転軸方向の断面が円形状の孔である。径方向流路７１は、軸方向流路７０と非出力側端板冷媒流路２６とをつなぐ流路であり、第一シャフト１７の中心から円筒表面に向かって放射状に延びている。図４では径方向流路７１の一例として４本の流路を示しているが、１本以上の流路によって構成されていれば良い。

　このように構成された回転電機１においては、第一シャフト１７の軸方向流路７０に供給された冷媒５は、径方向流路７１から非出力側端板冷媒流路２６に流入し、非出力側噴出孔２４もしくは磁石冷却孔２２に分流する。磁石冷却孔２２に流入した冷媒５は、第一シャフト１７の軸長方向に沿って進み、出力側端板冷媒流路２５を経由して出力側噴出孔２３から噴出される。

　次に、ハウジング２下部のドレイン部７に貯留された冷媒５を冷却し、再びハウジング２内部の発熱部へ供給する冷媒５の汲み上げ機構の構成について説明する。

　図１に示すように、第一シャフト１７はハウジング２の外側に向かって、出力側ブラケット３および非出力側ブラケット４から突出して設けられている。出力側ブラケット３側に突出した部分では回転電機１の出力が取り出される。一方、非出力側ブラケット４側に突出した部分には、ハウジング２で熱された冷媒５を冷却し、第一シャフト１７の軸方向流路７０から再びハウジング２内部の発熱部へ冷媒５を供給するための冷媒５の汲み上げ機構が備えられている。冷媒５の汲み上げ機構は、ハウジング２の外側側面に設けられたケーシング８に収容されている。ケーシング８については後述する。
　冷媒５の汲み上げ機構は、回転子１８の回転動力を第二シャフト３１に伝達する動力伝達機構３２、冷媒５を吸い込む羽根車３０、羽根車３０の回転軸をなす第二シャフト３１、これらを収容するケーシング８とから構成される。冷媒５の汲み上げ機構は、ドレイン部７の冷媒５をケーシング８内に設けられた熱交換器４０に引き込み、冷却し、冷却した冷媒５を再び第一シャフト１７の流路を経由してハウジング２内部の発熱部へ供給する。本開示では、冷媒５の汲み上げ機構に羽根車３０を設けることによって、ハウジング２下部のドレイン部７にためられた冷媒５を少なくとも第一シャフト１７の高さまで汲み上げ、回転電機１の内部にて循環させている。

　次に、羽根車３０の駆動に関する構成について、以下に説明する。

　羽根車３０は、第一シャフト１７に対して上下方向にのびて設けられた第二シャフト３１に取り付けられている。第二シャフト３１は、第一シャフト１７の回転動力を伝達する動力伝達機構３２により回転する。すなわち、第二シャフト３１に設けられた羽根車３０は、動力伝達機構３２を介して第一シャフト１７の回転により駆動される。

　第一シャフト１７の回転動力を第二シャフト３１へ伝達する動力伝達機構３２は、第一シャフト１７のハウジング２から突出した部分であって、ハウジング２の非出力側へ突出した部分と、第二シャフト３１の両端のうち第一シャフト１７の非出力側の突出した部分に近い側の一端との間に設けられている。動力伝達機構３２は第一シャフト１７の回転によって、第二シャフト３１を回転する機構であればよく、歯車、傘歯車あるいはフェースギアなどが挙げられる。ただし、これらに限られず、第一シャフト１７の回転動力を羽根車３０へ伝達する機構であれば他の機構であってもよい。また、動力伝達機構３２は金属製に限られない。

　動力伝達機構３２の一例として、傘歯車３３によって構成された場合を説明する。第一シャフト１７のハウジング２から突出した部分に第一歯車３３ａが設けられ、第一歯車３３ａと噛み合うように第二歯車３３ｂが設けられる。第二歯車３３ｂは第二シャフト３１の一端部に固定されている。第一歯車３３ａ及び第二歯車３３ｂは、中心部に孔が開いており、この孔に第一シャフト１７、第二シャフト３１が挿入されて固定されている。

　第二シャフト３１は、第一シャフト１７に対して上下方向にのびて設けられている。言い換えると、第二シャフト３１は、第一シャフト１７の軸長方向に対して交差する方向が回転軸となるように設けられている。すなわち、第一シャフト１７と第二シャフト３１の回転軸をそれぞれ延長すると、交差する関係にある。図１では、交差する関係の一具体例として、第一シャフト１７と第二シャフト３１とが垂直な関係となる場合を示している。なお、第一シャフト１７と第二シャフト３１を延長した場合に交差する関係を保てる方向に第二シャフト３１を設ければよいので、第一シャフト１７と第二シャフト３１とがなす角度が９０°（垂直）ではなく、例えば、７０°から１１０°となる位置に第二シャフト３１が設けられてもよい。このように、第一シャフト１７と第二シャフト３１とを延長した場合に交差する関係に配置することで、後述する羽根車３０の吸い込み口が冷媒５の液面に対して平行もしくは傾斜する関係で接するため、第一シャフト１７と第二シャフト３１とが交わらない位置関係にある場合よりも、効率よくかつ確実に冷媒５を汲み上げることができる。

　第二シャフト３１の下端、すなわち、第二シャフト３１において動力伝達機構３２が設けられていない側には、冷媒５を汲み上げる羽根車３０が設けられている。羽根車３０は、円板と円板の下面に設けられた複数の羽根から構成され、中心部に回転軸を有する。羽根は、中心部付近から径方向外側に延びるように設けられ、第二シャフト３１の回転軸方向に一定の高さを有することで、回転時に、冷媒５を旋回及び上昇させる面をなす。羽根車３０は、第二シャフト３１に取り付けられているため、第二シャフト３１が羽根車３０の回転軸となる。すなわち、羽根車３０は、羽根車３０の回転軸が第一シャフト１７の回転軸と交差するような向きとなるように設置されている。さらに、冷媒汲み上げ機構は、ケーシング８内側面から羽根車３０に向かって延びて設けられた羽根車カバー３４を備える。羽根車カバー３４は、羽根車カバー３４の上端が羽根車３０の円板より下方に位置するように設置される。羽根車カバー３４は羽根車３０の冷媒吸い込み口となる。このような向きに羽根車３０および羽根車カバー３４を設置することで、冷媒５を羽根車３０の回転軸（第二シャフト３１）方向から吸い込み、羽根車３０の羽根の径方向外側に向かって流出させることができる。
　そのため、本開示の冷媒５の汲み上げ機構のように羽根車３０を設けることで、従来のポンプに比べて容易に羽根車３０の上部へ汲み上げることが可能となる。すなわち、本開示の冷媒５の汲み上げ機構は、ハウジング２下部のドレイン部７に貯留された冷媒５をハウジング２内部の発熱部へ供給することができる。

　ハウジング２の外側面に設けられたケーシング８は、第一シャフト１７の非出力側の突出部と、動力伝達機構３２と、第二シャフト３１と、羽根車３０と、羽根車カバー３４とを収容している。ケーシング８は、非出力側ブラケット４と接続するように配置されている。さらに、ケーシング８内部には、冷媒５の熱交換をする熱交換器４０と、熱交換された冷媒５を貯留する第一冷媒貯留部６０が設けられている。すなわち、ケーシング８には冷媒５の汲み上げ機構が設けられている。

　熱交換器４０は、ケーシング８の底部に設けられ、ハウジング２のドレイン部７にて溜められた冷媒５を冷却する。すなわち、ケーシング８の底部においてハウジング２の側面に接するような位置に設けられている。ここから図５、図６を用いて、熱交換器４０に関する構成について説明する。図５は、熱交換器４０の一具体例であるプレート式熱交換器４１の概略構成図である。図６は、熱交換器４０の周辺を拡大した要部断面図であり、熱交換器４０とドレイン部７、熱交換器４０と第一冷媒貯留部６０の関係を示した図である。

　熱交換器４０は、羽根車３０の回転空間となる第一冷媒貯留部６０とドレイン部７との間に設けられている。すなわち、熱交換器４０は羽根車３０とドレイン部７との間に設けられている。従来の回転電機では、冷媒５を吸い込むポンプ、たとえば、トロコイドポンプやベーンポンプといった容積型のポンプと冷媒５を貯留する冷媒溜まり部との間に、熱交換器４０やバルブ等の抵抗となる構成が設置されていて、ポンプの吸い込み効率が低下する問題があった。しかしながら、本開示では、従来の冷媒５を吸い込むポンプに代えて羽根車３０を適用することで、羽根車３０とドレイン部７との間に熱交換器４０を設ける構成であっても羽根車３０を回転させることによって、高効率に冷媒５を吸い込むことが可能となる。

　ここで、冷媒５と熱交換器４０にて熱交換する冷媒を外部冷媒６と呼ぶことにする。上述のように、冷媒５は、回転電機１の内部を循環する冷媒５であり、ステータコア１０、コイル１１および永久磁石１４を冷却する。一方、外部冷媒６は、ケーシング８外部から熱交換器４０内部に取り込まれ、冷媒５と熱交換する冷媒を表す。冷媒５と外部冷媒６には、油やLLC（Long Life Coolant）などが用いられる。説明を容易にするため区別して記載しているが、冷媒５と外部冷媒６は、同一種類の冷媒であってもよい。

　図５に示すプレート式熱交換器４１は、冷媒５を流出入させる冷媒流出入孔４２、４３と、外部冷媒６を流出入させる外部冷媒流出入孔４４、４５を有する伝熱プレート４６を積層して構成されている。伝熱プレート４６において、冷媒流出入孔４２、４３および外部冷媒流出入孔４４、４５のそれぞれの組み合わせは、伝熱プレート４６の中心に対して対角線方向に位置している。伝熱プレート４６は、冷媒５のみが流れる伝熱プレート４６と、外部冷媒６のみが流れる伝熱プレート４６が交互に重なる様に積層され、互いの冷媒が混合しない構成となっている。プレート式熱交換器４１は、他の熱交換器に比べて単位体積当たりの熱交換効率が比較的高い。そのため、本開示の熱交換器４０にプレート式熱交換器４１を用いることで、回転電機１の内部において熱交換器の設置に要する部分が小さくなるので、回転電機１全体としても小型化が図れる。

　図６に示すように、ドレイン部７と熱交換器４０の間に第二流出入方向切替機構４８、熱交換器４０と第一冷媒貯留部６０の間に第一流出入方向切替機構４７が設けられている。すなわち、図６において、第一流出入方向切替機構４７は羽根車３０の重力方向下側に配置される。

　第一流出入方向切替機構４７には、第一冷媒貯留部６０とプレート式熱交換器４１の冷媒流出入孔４２、４３を接続する冷媒用流路４９と、ケーシング８の外部とプレート式熱交換器４１の外部冷媒流出入孔４４、４５を接続する外部冷媒用流路５０とが設けられている。また、第二流出入方向切替機構４８には、ドレイン部７とプレート式熱交換器４１の冷媒流出入孔４２、４３を接続する冷媒用流路４９と、ハウジング２の外部とプレート式熱交換器４１の外部冷媒流出入孔４４、４５を接続する外部冷媒用流路５０とが設けられている。
　図６では、第一流出入方向切替機構４７の冷媒用流路４９がプレート式熱交換器４１の冷媒流出入孔４３に接続する場合における各構成との接続の一例を示している。この場合、第二流出入方向切替機構４８は、第二流出入方向切替機構４８の冷媒用流路４９がプレート式熱交換器４１の冷媒流出入孔４２に接続するように、第二流出入方向切替機構４８の外部冷媒用流路５０がプレート式熱交換器４１の外部冷媒流出入孔４４に接続するように、流路の接続を切り替える。
　このように、第一流出入方向切替機構４７および第二流出入方向切替機構４８を設けたことで、外部冷媒６を、冷媒５と混じり合うことなく回転電機１の外部へ流出させることが可能となる。

　第一冷媒貯留部６０は、熱交換器４０にて熱交換された冷媒５が第一流出入方向切替機構４７を介して貯留される位置に設けられており、羽根車３０の回転空間となる。また、回転電機１の底部から観た場合に、第一冷媒貯留部６０の冷媒５の液面の高さは、冷媒の汲み上げ開始前は羽根車３０が冷媒５に浸漬される高さであることが望ましく、冷媒５を汲み上げ始めると羽根車３０よりも高い位置にある。

　また、図１に示すようにケーシング８内において、第二シャフト３１を支持するために羽根車用ベアリング機構６１が支持部材６２を介して設けられている。支持部材６２の下側、すなわち、羽根車３０が設けられている側に、第一冷媒貯留部６０から羽根車３０によって汲み上げられた冷媒５が貯留する第二冷媒貯留部６３が設けられている。一方、支持部材６２の上側、すなわち、動力伝達機構３２が設けられている側に、第二冷媒貯留部６３から流入してきた冷媒５が貯留する第三冷媒貯留部６４が設けられている。なお、支持部材６２は、第二冷媒貯留部６３と第三冷媒貯留部６４とを連通する連通孔６５が設けられている。

　冷媒５が回転電機１全体の潤滑油として機能することは言うまでもないが、さらに、第三冷媒貯留部６４の動力伝達機構３２が設けられた部分にも冷媒５が溜まるため、冷媒５は、動力伝達機構３２の潤滑油としても機能する。冷媒５が、動力伝達機構３２の潤滑油として機能することで、さらに効率よく動力を伝達することが可能となる。

　次に、図１から図６を用いて、実施の形態１に係る回転電機１の冷媒循環フローとともに、冷媒５の汲み上げ機構の動作について説明する。

　回転子１８が回転を開始すると、第一シャフト１７の回転に連動して動力伝達機構３２が第二シャフト３１に動力を伝達する。動力伝達機構３２から動力を受けた第二シャフト３１は、第二シャフト３１に設けられた羽根車３０とともに回転する。すなわち、第一シャフト１７に固定される第一歯車３３ａが第一シャフト１７の回転に連動して回転し、第一歯車３３ａと溝を介して噛み合わされている第二歯車３３ｂを回転させる。第二歯車３３ｂは第二シャフト３１に固定されているので、第二歯車３３ｂの回転に伴い第二シャフト３１も回転し、第二シャフト３１の下端に設けられている羽根車３０も回転する。

　羽根車３０は、第一冷媒貯留部６０内において冷媒５に浸されているため、羽根車３０の回転動作によりドレイン部７の冷媒５を汲み上げ（吸込、吐出（液面を押し上げる））始める。すなわち、第一シャフト１７の回転により羽根車３０が回転することで、第一冷媒貯留部６０に貯留している羽根車３０周辺の冷媒５が旋回され、羽根車カバーによって設けられた冷媒吸い込み口から冷媒５が羽根車３０の内部へと吸い込まれる。ここで、羽根車３０の冷媒の吸い込み口は、羽根車カバーによって第二冷媒貯留部６３の幅よりも狭められているため、冷媒５が羽根車３０の内部に吸い込まれる。羽根車３０の内部に吸い込まれた冷媒５は、羽根車３０の回転により旋回され、遠心力を受けて羽根車３０の径方向外側に流出される。羽根車３０から流出された冷媒５は、第二冷媒貯留部６３の側壁をつたって、第三冷媒貯留部６４に向かって上昇する。すなわち羽根車３０の回転により、ドレイン部７に貯留された冷媒５が羽根車３０の羽根の径方向外側に流出され、流出された冷媒５は第二冷媒貯留部６３および第三冷媒貯留部６４の内壁をつたって、羽根車３０の上部へと上昇する。このように羽根車３０の回転動作により、冷媒５をケーシング８内において少なくとも第一シャフト１７の高さまで上昇させる汲み上げ効果が得られる。
　羽根車３０の回転動作により生じる汲み上げ効果によってケーシング８内を上昇した冷媒５は、第二冷媒貯留部６３、連通孔６５を経由して、第三冷媒貯留部６４に導かれる。

　第三冷媒貯留部６４に導かれた冷媒５は、第一シャフト１７に設けた軸方向流路７０に流入し、径方向流路７１に至る。径方向流路７１は第一シャフト１７の径方向に流路が延伸されているため、回転子１８が回転を始めると、第一シャフト１７の径方向流路７１に至る冷媒５は遠心力の作用を受ける。この遠心力により下流側である軸方向流路７０から径方向流路７１へと冷媒５を導くことができる。径方向流路７１で生じる遠心力の作用は、回転子１８の回転数に比例して大きくなる特徴を有する。

　回転子１８の遠心力により、第一シャフト１７の軸方向流路７０から第一シャフト１７の径方向流路７１に導かれた冷媒５は、非出力側端板１６とロータコア１３とで形成された非出力側端板冷媒流路２６に流入する。非出力側端板冷媒流路２６に流入した冷媒５は、回転電機１の回転により遠心力を受け、非出力側端板１６の径方向に設けた非出力側噴出孔２４とロータコア１３に設けた磁石冷却孔２２とに分流する。

　非出力側噴出孔２４から噴出した冷媒５は、非出力側端板１６の径方向外側に位置するステータコア１０およびコイル１１に吹きかけられる。噴出した冷媒５は、連続的に発熱するステータコア１０およびコイル１１に直接供給されるため、高効率な冷却が可能となる。

　一方、磁石冷却孔２２に流入した冷媒５は、発熱する永久磁石１４を直接冷却しながら、第一シャフト１７と平行に回転電機１の出力側へ進み、出力側端板１５とロータコア１３との間に設けた出力側端板冷媒流路２５に導かれる。出力側端板冷媒流路２５においても、冷媒５は遠心力を継続的に受けており、出力側端板１５に備えられた出力側噴出孔２３より噴出する。噴出された冷媒５は、出力側端板１５の径方向外側に位置するステータコア１０およびコイル１１に吹きかけられ、ステータコア１０およびコイル１１を冷却する。

　この様に、回転電機１の軸方向の両端に位置する出力側噴出孔２３と非出力側噴出孔２４とから冷媒５が噴出するため、発熱するステータコア１０、コイル１１を回転軸方向並びに径方向にも偏りなく均一に冷却することができる。さらに、これら一連の流路は多数の曲がりや絞り、拡大等の多数の流体抵抗を有する。回転電機１においては、羽根車３０の回転で生じる汲み上げ効果に加えて、第一シャフト１７の回転と連動して径方向流路７１で生じる汲み上げ効果も加味されるため、回転電機１内に多数の流体抵抗を有していても冷媒５を所定の流路に供給することが可能となる。

　出力側噴出孔２３および非出力側噴出孔２４から噴出した冷媒５は、重力の作用によりハウジング２の下部に落下する。ハウジング２の下部に落下した冷媒５は、ハウジング２の底部に設けられたドレイン部７に通ずる流通孔９を通り、ドレイン部７に貯留される。すなわち、重力の作用により落下した冷媒５は、流通孔９を介してドレイン部７へ還流される。

　ドレイン部７に戻された冷媒５は、ステータコア１０、コイル１１および永久磁石１４から受熱し昇温されている。この昇温された冷媒５は、第一シャフト１７の回転によって駆動する羽根車３０によって、再び熱交換器４０内に引き込まれる。引き込まれた冷媒５は、冷媒５よりも低温の外部冷媒６と熱交換器４０で熱交換される。外部冷媒６が冷媒５より低温のため、昇温された冷媒５が冷却される。

　ここで、熱交換器４０の一具体例であるプレート式熱交換器４１内部の冷媒５の流れについて説明する。
ドレイン部７から第二流出入方向切替機構４８へ流入した冷媒５は、冷媒流出入孔４２または冷媒流出入孔４３からプレート式熱交換器４１内へ流入し、プレート式熱交換器４１内部で外部冷媒６と熱交換した後に、第一流出入方向切替機構４７の冷媒用流路４９から第一冷媒貯留部６０および羽根車３０へ供給される。この際、第一流出入方向切替機構４７内の外部冷媒用流路５０から外部冷媒６が流入し、外部冷媒６は、プレート式熱交換器４１の外部冷媒流出入孔４４または外部冷媒流出入孔４５を経由して、プレート式熱交換器４１内部で冷媒５と熱交換した後に第二流出入方向切替機構４８から、回転電機１外部へ流出される。第一流出入方向切替機構４７および第二流出入方向切替機構４８において、冷媒５は冷媒用流路４９内を流通し、外部冷媒６は外部冷媒用流路５０内を流通する。

　第一冷媒貯留部６０および羽根車３０へ供給された冷媒５は、その後、再び第一シャフト１７内の軸方向流路７０および径方向流路７１を経由して、発熱部であるステータコア１０、コイル１１、永久磁石１４を冷却する。以上の一連の動作により回転電機１内部を循環する冷媒５が、回転電機１の回転子１８の回転動力により循環することが可能となる。

　以上のように本実施の形態１に係る回転電機１は、回転子１８の回転動力により駆動する羽根車３０を設けた冷媒汲み上げ機構を備えたことにより、容易にドレイン部７の冷媒５を熱交換器４０に引き込み、冷却し、羽根車３０の上部へ汲み上げることが可能となる。羽根車３０の上部へ汲み上げられた冷媒５は、第一シャフト１７の軸方向流路７０および径方向流路７１を経由して固定子１２および回転子１８に導かれるため、固定子１２および回転子１８を冷却できる。よって、冷媒５を効率よく汲み上げ、循環することができるため、発熱部を十分に冷却することが可能となり、冷却性能に優れた回転電機を得ることができる。

　また、本開示の冷媒５の汲み上げ機構は、回転子１８の回転軸（第一シャフト１７）と羽根車３０の回転軸（第二シャフト３１）とが交差しているため回転電機１の小型化が実現できる。また、ハウジング２内を循環するすべての冷媒５を熱交換器４０で熱交換したのちに発熱部へ供給するため、一部の冷媒５を熱交換して発熱部へ供給する場合に比べて冷却効率が高くなる。さらに、冷媒５の汲み上げ機構である動力伝達機構３２や羽根車３０が設けられた部分にも冷媒５が導かれるため、冷媒５が動力伝達機構３２や羽根車３０の潤滑油にもなり、効率よく冷媒５を汲み上げ、循環できる。よって、冷媒５を効率よく汲み上げ、循環することができるため、発熱部を十分に冷却することが可能となり、冷却性能に優れた回転電機を得ることができる。

　したがって、本開示の回転電機１は、回転子１８の回転動力により駆動する羽根車３０を設けた冷媒５の汲み上げ機構を備えたことにより、固定子１２の下部にある冷媒５を容易に汲み上げられ、冷媒５を効率よく循環させ、冷却性能に優れた回転電機１を得られる効果を奏する。

　次に、図７を用いて、本開示の実施の形態１の変形例について説明する。

　本変形例は実施の形態１の回転電機１に熱を放熱する放熱フィン９０を備えた点で異なる。図７は、本変形例の回転電機１の断面図である。ハウジング２の底面を除く外面に、放熱フィン９０を取り付ける。放熱フィン９０は、回転電機１で生じた熱をハウジング２の外側の空気へ伝熱することにより放熱する。

　ハウジング２では、ステータコア１０、コイル１１および永久磁石１４を冷却することで熱された高温の冷媒５がドレイン部７に貯留されている。ドレイン部７の側面や底部は、ハウジング２の内壁でもある。ハウジング２は金属あるいは樹脂で成形されているため、ドレイン部７に貯留された冷媒５の熱を、ハウジング２を介して放熱フィン９０に伝えることができる。また、固定子１２はハウジング２に固定されて設けられているため、固定子１２で生じた熱もハウジング２を介して放熱フィン９０に伝えることができる。放熱フィン９０は外気と接しているため、ハウジング２を介して伝えられた熱と外部の空気とを熱交換できる。

　このように、ハウジング２内で生じた熱を放熱フィン９０に伝えることで、ハウジング２の熱をハウジング２の外部へ効率よく放熱することが可能となる。よって、放熱フィン９０を利用した空冷により、熱交換器４０での熱交換を促進することが可能となる。

　本変形例によれば、実施の形態１の効果を得られるだけでなく、さらに冷却性能に優れた回転電機１を得ることができる。

　実施の形態２．
　本開示の実施の形態２における回転電機１０１について図８および図９を用いて説明する。なお、図８および図９中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。この実施の形態２は、実施の形態１に係る回転電機１の第三冷媒貯留部に冷媒５の逆流防止部材９１を設けた構成にしたものである。

　図８は、本開示の実施の形態２に係る回転電機１０１の断面図である。回転電機１０１の冷媒５の汲み上げ機構は、回転子１８の回転により駆動される。そのため、回転子１８が回転を停止した場合には、羽根車３０が回転を停止し、第三冷媒５貯留部６４に貯留されていた冷媒５が重力の作用により第二冷媒貯留部６３に逆流する可能性がある。そこで、実施の形態２に係る回転電機１０１では、冷媒５の逆流を防ぐために第三冷媒貯留部６４に逆流防止部材９１を設ける。

　逆流防止部材９１は、支持部材６２を基準として比較した場合、その先端部９１ａが第一シャフト１７の軸方向流路７０の高さよりも高く位置する部材である。ただし、逆流防止部材９１は、第三冷媒貯留部６４を連通孔６５がある領域と連通孔６５がない領域とに完全に仕切る部材ではなく、第三冷媒貯留部６４の上部では、連通孔６５から流入してきた冷媒５が逆流防止部材９１の先端部９１ａを超えて、動力伝達機構３２や第一シャフト１７の一端部がある領域へ流入できるように設けられた部材である。図９（ａ）～（ｃ）は、図８のケーシング８の内部をＣ-Ｃ線から見た場合に、逆流防止部材９１と連通孔６５を投影した投影断面図である。逆流防止部材９１の形状は、板状、連通孔６５と同じ大きさの直径、もしくは、連通孔６５の直径より大きい直径の円筒形状あるいは半円筒形状である。なお、図９（ａ）は逆流防止部材９１の形状が板状の場合の断面図であり、図９（ｂ）は逆流防止部材９１の形状が半円筒形状の場合の断面図であり、図９（ｃ）は逆流防止部材９１の形状が連通孔６５の直径より大きい直径の円筒形状の場合の断面図を示している。

　このように構成された実施の形態２に示された回転電機１０１にあっても、実施の形態１に示された回転電機１と同様の動作をするため、以下では逆流防止部材９１に関連する動作についてのみ説明する。冷媒５は、第二冷媒貯留部６３から支持部材６２の連通孔６５を通り、第三冷媒貯留部６４の逆流防止部材９１の先端部９１ａを超える高さまで持ち上げられてから、第三冷媒貯留部６４に貯留される。そのため、回転子１８が回転を停止し、冷媒５が重力により第二冷媒貯留部６３に逆流しようとした場合でも、逆流防止部材９１の先端部９１ａ高さを冷媒５が超えない限り、連通孔６５から第二冷媒貯留部６３へ冷媒５が逆流することはない。すなわち、冷媒５の逆流を防止することができる。

　本実施の形態２に係る回転電機１０１では、第三冷媒貯留部６４に逆流防止部材９１を設けたことにより、回転子１８が停止した場合でも冷媒５の逆流を防ぐことができる。冷媒５の逆流を防止できることで、固定子１２や回転子１８の冷却を適切に行うことができる。

　以上より、本実施の形態２に係る回転電機１０１では、実施の形態１の回転電機１にさらに逆流防止部材９１を設けたことにより、たとえ、回転子１８が回転を停止した場合であっても、冷媒５が第三冷媒貯留部６４から逆流することを抑制できるため、発熱部を適切に冷却でき、冷却性能に優れた回転電機１０１を得ることができる。

　実施の形態３．
　本開示の実施の形態３に係る回転電機２０１について図１０および図１１を用いて説明する。なお、図１０および図１１中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。この実施の形態３に係る回転電機２０１は、実施の形態１に係る回転電機１の径方向流路７１の形状を変形したものである。そのため、実施の形態３に係る回転電機２０１の断面図（図示せず）は、図１に示す実施の形態１に係る回転電機１の断面図と同様である。

　図１０および図１１は、図１の回転電機１におけるＢ-Ｂ線から非出力側端板１６を見た断面図であり、図４の変形例に相当する。図４の第一シャフト１７の径方向流路７１の出口形状は、図１０の絞り部９２を有した形状あるいは図１１のように屈曲部９３を有した形状でも良い。

　図１０の絞り部９２は、径方向流路７１が径方向内側の流路断面積に対して、径方向外側に流路断面積が小さくなるような形状を呈するように形成されている。径方向流路７１の径方向外側すなわち、径方向流路７１の出口部分が絞られることで大きな圧力損失体として機能する。絞り部９２がない場合には、回転子１８の回転数が増加すると径方向流路７１が連通する非出力側端板１６とロータコア１３とで形成される非出力側端板冷媒流路２６からの空気の逆流が生じ、汲み上げ効果が発生し得なくなる懸念がある。これに対して、径方向流路７１に出口付近を絞る絞り部９２を設けることで、大きな圧力上昇が起こるため、径方向流路７１からの空気の逆流を抑制することができる。

　また、図１１の屈曲部９３は、回転子１８の回転方向に対して径方向流路７１の出口部分を逆方向に屈曲させるような形状を呈するように形成されている。径方向流路７１の端部を屈曲させることで、図１０の絞り部９２と同様に径方向流路７１の出口付近での圧力損失体として機能する。これにより、非出力側端板冷媒流路２６からの空気の逆流を抑制しつつも、冷媒５を汲み上げ続けることができる。なお、絞り部９２および屈曲部９３を別々に説明したが、径方向流路７１の出口形状は絞り部９２および屈曲部９３を組み合わせた形状でもあってもよい。絞り部９２および屈曲部９３を組み合わせた形状でも径方向流路７１からの空気の逆流を抑制することができる。

　本実施の形態３に係る回転電機２０１では、径方向流路７１に圧力を損出する構成（絞り部９２、屈曲部９３）を設けたことにより、回転子１８の回転数が増加した場合でも、非出力側端板冷媒流路２６から径方向流路７１への空気の逆流を抑制することができ、冷媒５を汲み上げ続けることができる。径方向流路７１への空気の逆流を抑制することで、回転子１８の回転数を増加することが可能となり、回転子１８の回転数の増加に伴い羽根車３０の回転数も増加するため、効率よく冷媒５を汲み上げ、固定子１２や回転子１８を効率よく冷却することができる。その結果、冷媒５を効率よく循環することができ、冷却性能に優れた回転電機１を得ることができる。さらに、回転数を増加させても効率よく冷媒を循環させることできるため、回転電機１を高効率に稼働できる。

　以上より、本実施の形態３では、実施の形態１の回転電機１にさらに径方向流路７１において圧力を損出する構成（絞り部９２、屈曲部９３）を設けたことにより、回転子１８の回転数が増加した場合であっても、径方向流路７１への空気の逆流を抑制できるため、効率よく冷媒を汲み上げ、循環させ、冷却性能に優れた回転電機２０１を得ることができる。

　実施の形態４．
　本開示の実施の形態４に係る回転電機３０１について図１２、図１３および図１４を用いて説明する。なお、図１２、図１３および図１４中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。この実施の形態４に係る回転電機３０１は、実施の形態１に係る回転電機１の羽根車３０及び羽根車カバー３４の形状を変形したものである。また、実施の形態１と同様の構成及び動作の説明は省略する。

　図１２は、本開示の実施の形態４に係る回転電機３０１の断面図である。図１３は、本開示の実施の形態４に係る羽根車３０を示す模式図である。図１４は、図１３に示す羽根車３０を第二シャフト３１の長手方向と平行を成す面で切った断面図である。

　図１２に示すように、羽根車３０は、第二シャフト３１の下端に設置される。羽根車３０の中心部を第二シャフト３１が貫通し、第二シャフト３１と一緒に回転するように第二シャフト３１に固定される。

　図１３に示すように、羽根車３０は、第二シャフト３１の周方向に互いに間隔を空けて配置され、羽根車３０の回転方向に対して垂直な面を有する羽根９４を備える。羽根９４が、羽根車３０の回転方向に対して垂直な面を有することで、回転子１８の回転方向に関わらず冷媒をくみ上げることが可能となる。
　ここで、図１４に示すように、第二シャフト３１から羽根９４の外周縁部９５までの径方向の距離を径方向距離Ｄと定義する。本実施の形態４に係る羽根９４は、第二シャフト３１から羽根９４の外周縁部までの径方向の距離Ｄが、第二シャフト３１の下端に向かうにつれて減少する。すなわち、第二冷媒貯留部６３から第一冷媒貯留部６０に向かって、羽根９４が先細りする形状である。

　また、図１２に戻るが、本実施の形態４に係る羽根車カバー３４は、羽根車３０が回転したときの羽根９４の外周縁部９５の軌跡に沿った形状である。外周縁部９５の軌跡に沿った形状とは、例えば、図１２に示すように、羽根車３０と一定の間隔を空けて、羽根９４の外周縁部９５の稜線に沿ったすり鉢状の形状のこと指す。羽根９４の先端は、第一冷媒貯留部６０に貯められた冷媒５に浸漬しており、羽根車３０の回転により生じる遠心力によって、羽根車３０内で圧力差が生じ、冷媒のくみ上げが可能となる。羽根車カバー３４が羽根９４の形状に沿った形状となることで、羽根車３０の回転により発生する圧力を最大限に高めることができる。よって、羽根車カバー３４を羽根９４の外周縁部９５の軌跡に合わせた形状にすることで、羽根車３０内で圧力差を最大にすることができ、実施の形態１に係る回転電機１よりもさらに効率よく、第一冷媒貯留部６０に貯留する冷媒５を吸い込み、羽根車３０の羽根の径方向外側に向かって流出させることが可能となる。

　本実施の形態４に係る回転電機３０１では、羽根車３０が、第二シャフト３１の周方向に互いに間隔を空けて配置され、羽根車３０の回転方向に対して垂直な面を有する羽根９４を備えた。羽根９４は、第二シャフト３１と羽根９４の外周縁部９５までの径方向の距離Ｄが、第二シャフト３１の下端に向かうにつれて減少する。さらに、羽根車３０が回転したときの羽根９４の外周縁部９５の軌跡に沿った羽根車カバー３４を備えた。この構成より、効率よく冷媒５を汲み上げ、固定子１２や回転子１８を効率よく冷却することが可能となり、冷却性能に優れた回転電機３０１を得ることができる。さらに、回転数を増加させても効率よく冷媒を循環させることできるため、回転電機３０１を高効率に稼働できる。

　以上より、本実施の形態４では、実施の形態１に係る回転電機１の羽根車３０及び羽根車カバー３４の形状を変形したことにより、実施の形態１と同様の効果を得られるだけでなく、回転子１８の回転方向に関係なく冷媒５を汲み上げ、循環させ、冷却性能に優れた回転電機３０１を得ることができる。また、羽根車カバー３４を羽根９４の外周縁部９５の軌跡に合わせることで、羽根車３０内で圧力差を最大にすることができるため、実施の形態１よりもさらに効率よく冷媒５を効率よく冷媒を汲み上げ、循環させ、冷却性能に優れた回転電機３０１を得ることができる。

　なお、各実施の形態を、適宜、組み合わせたり、変形や省略したりすることも、実施の形態で示された技術的思想の範囲に含まれる。

１、１０１、２０１、３０１　回転電機、２　ハウジング、３　出力側ブラケット、４　非出力側ブラケット、５　冷媒、６　外部冷媒、７　ドレイン部、８　ケーシング、９　流通孔、１０　ステータコア、１１　コイル、１２　固定子、１３　ロータコア、１４　永久磁石、１５　出力側端板、１６　非出力側端板、１７　第一シャフト、１８　回転子、２０　磁石挿入孔、２１　応力緩和孔、２２　磁石冷却孔、２３　出力側噴出孔、２４　非出力側噴出孔、２５　出力側端板冷媒流路、２６　非出力側端板冷媒流路、２７　出力側ベアリング機構、２８　非出力側ベアリング機構、２９　オイルシール、３０　羽根車、３１　第二シャフト、３２　動力伝達機構、３３　傘歯車、３３ａ　第一歯車、３３ｂ　第二歯車、３４　羽根車カバー、４０　熱交換器、４１　プレート式熱交換器、４２　冷媒流出入孔、４３　冷媒流出入孔、４４　外部冷媒流出入孔、４５　外部冷媒流出入孔、４６　伝熱プレート、４７　第一流出入方向切替機構、４８　第二流出入方向切替機構、４９　冷媒用流路、５０　外部冷媒用流路、６０　第一冷媒貯留部、６１　羽根車用ベアリング機構、６２　支持部材、６３　第二冷媒貯留部、６４　第三冷媒貯留部、６５　連通孔、７０　軸方向流路、７１　径方向流路、９０　放熱フィン、９１　逆流防止部材、９１ａ　先端部、９２　絞り部、９３　屈曲部、９４　羽根、９５　外側縁部。

Claims

　ハウジングと、
　前記ハウジングに収容された固定子と、
　前記固定子の内側で回転する回転子と、
　前記回転子の回転軸方向にのびて前記回転子を貫通し、前記回転子とともに回転する第一シャフトと、
　上下方向にのびる第二シャフトと、
　前記第一シャフトの回転動力を前記第二シャフトに伝達する動力伝達機構と、
　前記第二シャフトの下端に設置され、前記第二シャフトの回転により、前記ハウジング内で第一シャフトよりも低い位置にある冷媒を少なくとも第一シャフトの高さまで汲み上げる羽根車と、
　前記第一シャフトの高さまで汲み上げられた前記冷媒を前記回転子及び前記固定子の発熱部に供給するための流路と、
を備えた回転電機。
　前記ハウジングの底部に設けられ、前記冷媒を貯留するドレイン部と、
　前記ハウジングの側面部に設けられ、前記ハウジングから突出する前記第一シャフトの一端部、前記第二シャフト及び前記動力伝達機構を収容するケーシングと、
　前記冷媒を冷却する熱交換器と、
　前記ケーシング内で前記第二シャフトの下端側に設けられ、前記熱交換器にて冷却された前記冷媒を貯留する第一冷媒貯留部と、
をさらに備えた請求項１に記載の回転電機。
　前記熱交換器が、前記ハウジングの側面部に接するように前記ケーシングの底部に設けられた、請求項２に記載の回転電機。
前記動力伝達機構は、前記第一シャフトの一端部に設けられた第一歯車と、前記第二シャフトの一端部に設けられ、前記第一歯車と噛み合う第二歯車とを有する請求項３に記載の回転電機。
　前記第一冷媒貯留部の上に、前記第二シャフトに沿って前記冷媒が上昇するための第二冷媒貯留部を有し、前記第一冷媒貯留部と前記第二冷媒貯留部との間に前記羽根車の前記冷媒の吸い込むための口が形成された羽根車カバーを備える、請求項２から４のいずれか一項に記載の回転電機。
　前記ケーシングは、前記第一冷媒貯留部より上部を、前記第二冷媒貯留部と第三冷媒貯留部とに仕切り、前記第二冷媒貯留部と前記第三冷媒貯留部とを連通する連通孔が設けられた支持部材を備え、
　前記第三冷媒貯留部には、前記回転子が回転を停止した場合に、前記冷媒の逆流を防止する逆流防止部材が設けられる請求項５に記載の回転電機。
　前記第一シャフトは、前記第一シャフト内の回転軸方向に沿って設けられた軸方向流路と、前記軸方向流路に連通し、前記第一シャフトの径方向に貫通する径方向流路とを有する請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記径方向流路は、径方向内側の流路断面積に対して、径方向外側に流路断面積が小さくなる形状を呈する請求項７に記載の回転電機。
　前記径方向流路の端部は、前記回転電機の回転方向と逆方向に屈曲する請求項７または請求項８に記載の回転電機。
　前記ハウジングの外面に取り付けられる放熱フィンをさらに備えた請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記熱交換器は、前記冷媒の流路となる冷媒用流路と前記ケーシングの外部から流入する外部冷媒の流路となる外部冷媒用流路とを有し、前記冷媒と前記外部冷媒とを熱交換させる請求項２から請求項１０のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記羽根車は、前記第二シャフトの周方向に互いに間隔を空けて配置され、前記羽根車の回転方向に対して垂直な面を有する羽根を備え、
前記羽根は、前記第二シャフトから前記羽根の外周縁部までの径方向の距離が、前記第二シャフトの下端に向かうにつれて減少する請求項２から請求項１１のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記羽根車カバーは、前記羽根車が回転したときの前記羽根の前記外周縁部の軌跡に沿った形状である請求項５に従属する請求項１２に記載の回転電機。