WO2022244067A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2022244067A1
WO2022244067A1 PCT/JP2021/018630 JP2021018630W WO2022244067A1 WO 2022244067 A1 WO2022244067 A1 WO 2022244067A1 JP 2021018630 W JP2021018630 W JP 2021018630W WO 2022244067 A1 WO2022244067 A1 WO 2022244067A1
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WO
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housing
rotor
stator
coolant
electric machine
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/018630
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸司 吉瀬
悌史 ▲高▼橋
剛 森
尚弘 ▲高▼橋
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2021/018630 priority patent/WO2022244067A1/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil

Definitions

  • the present disclosure relates to a rotating electric machine cooled by a refrigerant.
  • a rotating electrical machine includes a rotatably arranged rotor and a stator arranged to surround the rotor.
  • This rotating electric machine has a structure that can be cooled by a coolant in order to eliminate heat generation.
  • the rotating electric machine described in Patent Document 1 includes a rotor, a stator, a housing arranged outside the rotor and the stator, and an inflow flow path for a coolant penetrating the housing in the radial direction of the housing. have.
  • This rotating electric machine cools a stator and a rotor with a coolant that flows through an inflow passage.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and aims to obtain a rotating electric machine capable of efficiently cooling a rotor.
  • the rotating electric machine of the present disclosure includes a rotating shaft whose first direction is the axial direction, and a rotating shaft attached to the rotating shaft whose axial direction is the same as the rotating shaft.
  • a rotor that rotates together with the shaft a stator that has the same axial direction as the rotating shaft and is arranged in an area that surrounds the side of the area where the rotor is arranged, and a housing that is arranged in an area that surrounds the rotor and the stator.
  • the rotating electric machine of the present disclosure is provided with an inflow channel for inflowing the liquid coolant from the outside of the housing and a first coolant discharge channel for discharging the coolant to the outside of the housing.
  • a first coolant discharge channel extends from the bottom side of the rotor in a second direction through the stator and the housing to the outside of the housing.
  • the stator and the housing are in close contact with each other, and the inflow passage penetrates the closely contacted stator and housing and is connected to the gap between the stator and the rotor provided above the rotor.
  • the rotary electric machine according to the present disclosure has the effect of efficiently cooling the rotor.
  • FIG. 4 is a diagram showing a first alternative configuration example of the rotating electric machine according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing a second alternative configuration example of the rotating electric machine according to the first embodiment
  • FIG. 11 is a diagram showing a third alternative configuration example of the rotating electric machine according to the first embodiment
  • FIG. 8 is a diagram for explaining another configuration example of the housing included in the rotary electric machine according to the second embodiment;
  • FIG. 8 is a diagram for explaining another configuration example of the housing included in the rotary electric machine according to the second embodiment
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the wall surface shape of the housing provided in the rotary electric machine according to the second embodiment; A diagram for explaining an operation example of the rotating electric machine according to the second embodiment.
  • Sectional view showing another configuration example of the rotary electric machine according to the second embodiment Sectional view showing the configuration of the rotary electric machine according to the third embodiment
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotating electrical machine according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the two axes in the plane parallel to the horizontal plane and perpendicular to each other are defined as the X-axis and the Y-axis.
  • the axis orthogonal to the X-axis and the Y-axis is defined as the Z-axis.
  • the rotary electric machine 100 is arranged such that the extending direction of the rotating shaft 3 is the X direction.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotating electrical machine according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the two axes in the plane parallel to the horizontal plane and perpendicular to each other are defined as the X-axis and the Y-axis.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of rotating electrical machine 100 cut along the YZ plane of FIG. 1 and viewed in the negative X direction.
  • the plus X direction or the minus X direction is the first direction, and the minus Z direction is the second direction.
  • a galvanometer scanner is a rotating electric machine used in a device (for example, a laser processing device) that forms an opening in a printed circuit board or the like.
  • the rotary electric machine 100 rotates the rotating shaft 3 while cooling the rotor 2 by flowing a coolant inside.
  • the coolant is often oil or a freon-based material, but water or antifreeze (ethylene glycol, etc.) may also be used.
  • the rotary electric machine 100 includes a rotating shaft 3, a rotor 2 attached to the rotating shaft 3 and provided in a columnar region, a stator 1 provided in a columnar region so as to cover the side surface of the rotor 2, It comprises a housing 4 provided in a columnar region so as to cover the rotating shaft 3 and the stator 1 as a whole, and bearings 5 .
  • the rotor 2, stator 1, and housing 4 have the upper surfaces of the cylindrical regions facing the negative X direction and the lower surfaces facing the positive X direction. That is, the rotor 2, the stator 1, and the upper and lower surfaces of the housing 4 are parallel to the YZ plane.
  • the rotating shaft 3 passes through the bottom surface of the housing 4 , the rotor 2 , and the top surface of the housing 4 .
  • the rotor 2 has the same axial direction as the rotating shaft 3.
  • the rotor 2 is attached to the rotating shaft 3 and is rotatable with respect to the stator 1 together with the rotating shaft 3 .
  • the outer wall side surface of the stator 1 is attached to the inner wall side surface of the housing 4, and the stator 1 and the housing 4 are in close contact with each other. That is, the housing 4 is closely arranged with the stator 1 and there is no gap between the housing 4 and the stator 1 . Therefore, no coolant flows between the housing 4 and the stator 1 .
  • the stator 1 is arranged outside the rotor 2 so that the outer wall side surface of the rotor 2 and the inner wall side surface of the stator 1 face each other. That is, the stator 1 is arranged so as to face the rotor 2 in the radial direction of the rotor 2 .
  • the rotor 2 is attached to the housing 4 via a rotating shaft 3 and bearings 5 arranged at both ends of the rotating shaft 3 .
  • the stator 1 has the same axial direction as the rotating shaft 3, and is arranged in an area surrounding the side surface of the area where the rotor 2 is arranged. That is, the stator 1 has an annular shape when the rotary electric machine 100 is cut along the YZ plane and viewed in the negative X direction. A plurality of coils 41 are arranged in the inner region of this annular region. Teeth 42 are arranged in the outer region of the annular region.
  • the housing 4 is arranged in an area surrounding the rotor 2 and the stator 1.
  • the bearing 5 connects the housing 4 and the rotating shaft 3 so that the rotating shaft 3 is rotatable with respect to the housing 4 .
  • An encoder 7 is attached to one end of the rotating shaft 3 (right end in FIG. 1).
  • the encoder 7 controls the number of rotations of the rotating shaft 3 .
  • the rotary electric machine 100 is a galvanometer scanner
  • the rotary shaft 3 rotates and reciprocates around the rotary shaft 3 , so the encoder 7 controls the rotation angle of the rotary shaft 3 .
  • a mirror 6 that reflects a laser beam (not shown) is attached via a mounting jig 8 to the other end (the left end in FIG. 1) of the rotating shaft 3 .
  • the angle of the mirror 6 changes as the rotating shaft 3 rotates and reciprocates around the rotating shaft 3 . That is, the angle of the mirror 6 is changed by rotating the rotating shaft 3 clockwise or counterclockwise.
  • the rotating electric machine 100 reflects the laser beam irradiated to the mirror 6 to a desired position according to the rotation angle of the mirror 6 .
  • the encoder 7 repeats the process of stopping the mirror 6 after slightly changing the angle of the mirror 6 , changing the angle of the mirror 6 again and stopping the mirror 6 .
  • a laser beam is emitted to a position corresponding to the position of the mirror 6, thereby forming a hole in a printed circuit board or the like.
  • the mirror 6 repeats acceleration, deceleration, and stopping during movement, that is, rotation. After the mirror 6 rotates by a specific amount, it rotates in the opposite direction to perform rotational reciprocating motion. This rotational reciprocating motion is required to be speeded up. Therefore, in the rotary electric machine 100, the weight of the rotor 2 is reduced, and the required torque is minimized.
  • a water cooling jacket (not shown) is attached to the periphery of the stator 1 in the rotating electrical machine 100 , and the water cooling jacket cools the entire rotating electrical machine 100 .
  • Main heat sources in the rotating electric machine 100 are the stator 1 and the rotor 2 .
  • the stator 1 is sufficiently cooled by being cooled by a cooling jacket.
  • the stator 1 may be cooled by arranging water-cooling fins on the surface of the housing 4 or by providing an opening in the housing 4 and allowing a coolant to flow through the opening.
  • a galvanometer scanner is an induction rotating electric machine, and rotates the rotor 2 supported by bearings 5 by fluctuations in the magnetic field generated by the stator 1 . Heat generated in the rotor 2 is dissipated through the following route R1 to route R3.
  • the path R1 is a path through which the heat generated in the rotor 2 is transferred from the rotor 2 to the stator 1 by heat conduction through the gap between the stators 1 and 2, and is dissipated through the housing 4.
  • Route R2 is a route through which heat generated in rotor 2 is dissipated via bearing 5 in contact with rotor 2 and housing 4 .
  • a route R3 is a route through which the heat generated by the rotor 2 is transmitted to the end of the rotating shaft 3 such as the mirror 6 and radiated to the outside air.
  • the physical property value (thermal conductivity) of the air determines the heat dissipation performance. Further, the heat dissipation performance via the bearing 5 is determined by the heat resistance inside the bearing 5 and the contact heat resistance. Since the heat transmitted to the end of the rotating shaft 3 such as the mirror 6 is radiated to the gas, the heat radiation performance is determined by the physical property value (thermal conductivity) of the air.
  • the thermal conductivity becomes higher than that of the gas (air), so the cooling performance is improved even when the coolant is not supplied.
  • the cooling capacity for the rotor 2 is greatly enhanced.
  • the heat capacity of liquid is higher than that of air, the cooling capacity can be further improved by flowing a coolant that causes a sufficiently small temperature rise with respect to heat input.
  • cooling using a rotating seal has many demerits.
  • the demerit is conspicuous when repeatedly accelerating, decelerating, and stopping at high speed.
  • the rotating electrical machine 100 of Embodiment 1 allows the coolant to flow in and out without using a rotary seal.
  • the rotary electric machine 100 is provided with an inflow flow path (hereinafter referred to as an inflow flow path 9) for the coolant that penetrates the housing 4 in the radial direction of the housing 4 and reaches the gap between the rotor 2 and the stator 1.
  • the inflow channel 9 is a channel parallel to the Z-axis direction.
  • the inflow passage 9 extends from the upper side of the housing 4 toward the center of the rotor 2 in the X-axis direction to the gap between the rotor 2 and the stator 1 .
  • the rotary electric machine 100 has a first coolant discharge flow path (hereinafter referred to as a first coolant discharge channel) for discharging the coolant through the gap between the rotor 2 and the stator 1 and passing through the stator 1 and the housing 4 in the radial direction of the housing 4 .
  • discharge channel 10 a first coolant discharge flow path
  • rotating electric machine 100 is provided with an inflow passage 9 for inflowing the liquid coolant from the outside of housing 4 and a discharge passage 10 for discharging the coolant to the outside of housing 4 .
  • the discharge channel 10 is a channel parallel to the Z-axis direction.
  • FIG. 1 shows a case where a plurality of discharge channels 10 are arranged parallel to the Z-axis direction.
  • the rotating electric machine 100 since the rotating electric machine 100 includes the inflow flow path 9 and the discharge flow path 10, it is possible to avoid the above-described disadvantages and achieve enhanced cooling of the rotor 2.
  • the rotary electric machine of the comparative example is a rotary electric machine whose main purpose is to cool the stator.
  • the rotating electric machine of the comparative example has an inflow passage for a coolant that penetrates the housing in the radial direction of the housing and reaches the stator.
  • the rotating electric machine of the comparative example includes one discharge flow path that passes through the housing from the stator and discharges the coolant in the radial direction of the housing.
  • the inflow passage provided in the rotating electric machine of the comparative example is connected to an extension passage extending in the axial direction of the rotating shaft.
  • the extension channel is located between the housing and the stator.
  • the rotating electric machine of the comparative example uses the gaps between the coils and teeth of the stator as gap flow paths. With such a configuration, the rotating electric machine of the comparative example cools the stator, but most of the coolant flows to the lower side of the housing through the extended flow path, so most of the coolant flows through the rotor. never reach the surface.
  • the flow path extending in the axial direction of the rotating shaft is not arranged in the gap region between the rotor and the stator with respect to the refrigerant discharge flow path side.
  • the rotary electric machine of the comparative example has only one discharge passage. Therefore, in the rotating electrical machine of the comparative example, the coolant that cooled the rotor is less likely to be discharged.
  • the extension channel is connected to the inflow channel of the coolant, the coolant that has reached the end of the stator or rotor easily reaches the bearings. For this reason, the coolant is likely to leak out from the gap between the bearing and the housing and be released to the outside as it is. Since a large amount of refrigerant leaks out, a large refrigerant flow rate is required to cool both the stator and the rotor. Therefore, the gaps between the ends of the stator and rotor and the housing are likely to be filled with coolant, resulting in a large amount of coolant leaking from the gap between the bearing and the housing, and much of the coolant is wasted. become.
  • the coolant inflow flow path 9 that penetrates the housing 4 and reaches the gap between the rotor 2 and the stator 1 is located between the stator 1 and the housing 4 that are in close contact with each other. passes through. Therefore, the coolant that has passed through the inflow flow path 9 does not diffuse into the gap between the stator 1 and the housing 4 other than the rotor 2, and the gap between the stator 1 and the rotor 2 , it flows as it is.
  • the coolant that cools the rotor 2 is easily discharged.
  • a second coolant discharge channel (hereinafter referred to as a discharge channel 11A).
  • the discharge channel 11A is parallel to the X direction, which is the axial direction of the rotating shaft 3, and connects the outer wall side surface of the rotor 2 and the discharge channel 10. As shown in FIG.
  • the discharge passage 11A is formed below the rotor 2 (minus Z direction). A portion of the discharge channel 11A overlaps with the discharge channel 10 .
  • the discharge passage 11A extending in the X direction communicates the gap between the rotor 2 and the stator 1 with the discharge passage 10.
  • the coolant that has flowed into the gap between the rotor 2 and the stator 1 flows into the discharge channel 10 through the discharge channel 11A.
  • the discharge passage 11A may extend from the gap between the rotor 2 and the stator 1 to the connecting surface between the housing 4 and the rotor 2, or may extend to the inside of the housing 4. .
  • the minimum flow rate of the coolant required for cooling the rotor 2 is introduced from the inflow passage 9, and the coolant flows into the gap between the rotor 2 and the stator 1, and then flows into the rotor. 2 to cool the rotor 2.
  • the coolant that has cooled the rotor 2 flows from the discharge channel 11A to the discharge channel 10 and is quickly discharged from the discharge channel 10 .
  • the rotary electric machine 100 can suppress an increase in the flow rate of the coolant, suppress the leakage of the coolant from the bearing 5 , and strengthen the cooling of the rotor 2 . That is, the rotating electrical machine 100 can efficiently cool the rotor 2 by reducing the flow rate of the coolant.
  • the shortest length from the outlet of the inflow channel 9 to the inlet of the discharge channel 10 is half the circumference of the rotor 2 . That is, the shortest route of the coolant flowing on the surface of the rotor 2 is half the circumference of the rotor 2 . Therefore, when half the axial length of the rotor 2 is longer than half the length of the circumference of the rotor 2 , most of the coolant, which is a fluid, does not reach the end of the rotor 2 and reaches the rotor 2 . 2 reaches the discharge channel 11A. The coolant reaching the end of the rotor 2 may have a small amount of contribution to the cooling of the rotor 2 . In this case, the cooling efficiency of the coolant is lowered. That is, in rotating electrical machine 100 , rotor 2 can be efficiently cooled when the axial length of rotor 2 is longer than the circumferential length of rotor 2 .
  • the coolant has surface tension and the like, the coolant spreads over the entire surface of the rotor 2 .
  • the inflow passage 9 extends toward the center of the rotor 2 in the X-axis direction, and the coolant flows from the center of the rotor 2 in the X-axis direction. Therefore, in the surface area of the rotor 2, the flow rate of the refrigerant is reduced in the area near the end of the rotor 2, and the refrigerant often stagnates. Even in this case, if the coolant exists in the gap between the stator 1 and the rotor 2, the cooling effect will be obtained even if the coolant does not flow, so the cooling performance of the rotor 2 is improved. .
  • the discharge channel 11A has a thickness sufficient to smoothly guide the coolant flowing through the gap between the stator 1 and the rotor 2 to the discharge channel 10. That is, the discharge channel 11A has a sufficiently large cross-sectional area when cut along the YZ plane in order to smoothly guide the coolant to the discharge channel 10 .
  • the pressure loss increases as the distance that the coolant travels through the discharge channel 11A increases.
  • a plurality of discharge passages 10 are arranged to facilitate discharge of the coolant. That is, in the rotary electric machine 100, the plurality of discharge passages 10 extending in the Z-axis direction and connected to the discharge passage 11A are arranged along the X-axis direction, which is the axial direction of the rotating shaft 3. is easily expelled.
  • the explanation is simplified by assuming that the gap between the rotor 2 and the stator 1 is uniform over the entire surface of the rotor 2. , and the entire surface does not necessarily have to be uniform. In addition, since the coolant is dragged in the direction of rotation as the rotor 2 rotates, the coolant easily flows downward due to the rotation.
  • the discharge passage 11A shown in FIG. 2 is arranged over the area sandwiched between the two coils 41, the teeth 42 area, and the housing 4 area. That is, the discharge channel 11A is formed by removing a region sandwiched between the two coils 41, a portion of the tooth 42 region, and a portion of the housing 4 region. If the discharge channel 11A becomes large, the magnetic flux distribution becomes partially uneven, so the size of the discharge channel 11A is set according to the refrigerant discharge performance.
  • the inflow passage 9 is provided in the radial direction of the rotor 2 and penetrates the housing 4 and the stator 1 to reach the rotor 2 .
  • the rotating electric machine 100 has a discharge flow path 11A provided between the stator 1 and the rotor 2 as an axial flow path that communicates with the inflow flow path 9 .
  • FIG. 3 is a diagram showing a first alternative configuration example of the rotating electric machine according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a second alternative configuration example of the rotating electric machine according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a third alternative configuration example of the rotating electric machine according to the first embodiment. 3 to 5 show cross-sectional views taken along the line II-II in FIG.
  • the discharge channel 11B which is a first alternative configuration example of the second coolant discharge channel, extends over the area sandwiched between the two coils 41 and the tooth 42 area. are placed. In other words, the discharge channel 11B does not reach the housing 4 . Also in this case, the discharge channel 10 extends from the outside of the housing 4 to the gap between the rotor 2 and the stator 1, and the discharge channel 10 and the discharge channel 11B are connected.
  • a discharge channel 11C which is a second alternative configuration example of the second refrigerant discharge channel, is arranged in a region sandwiched between the two coils 41 .
  • the discharge channel 11C reaches neither the area of the teeth 42 nor the housing 4 .
  • the discharge channel 10 extends from the outside of the housing 4 to the gap between the rotor 2 and the stator 1, and the discharge channel 10 and the discharge channel 11C are connected.
  • the discharge channel 11D which is a third alternative configuration example of the second coolant discharge channel, is arranged only in the tooth 42 region.
  • the discharge channel 11 ⁇ /b>D is arranged neither in the area sandwiched between the two coils 41 nor in the area of the housing 4 .
  • the discharge channel 10 extends from the outside of the housing 4 to the gap between the rotor 2 and the stator 1, and the discharge channel 10 and the discharge channel 11D are connected.
  • the second coolant discharge flow path is arranged in at least one of the region sandwiched between two coils 41 , tooth 42 region, and housing 4 region. .
  • the second coolant discharge flow path needs to be appropriately sized and arranged in consideration of the coolant discharge performance and the performance of the rotating electric machine 100 .
  • the teeth 42 are arranged between the coils 41. However, even if the teeth 42 are not arranged, if there is a second coolant discharge flow path similar to the case where the teeth are arranged, It has the same effect as when placed.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an operation example of the rotating electric machine according to the first embodiment;
  • the water level in the coolant discharge passage 11A is shown as a water level 72.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an operation example of the rotating electric machine according to the first embodiment.
  • the rotating electric machine 100 is connected to the chiller 70 .
  • the rotating electric machine 100 is supplied with the coolant from the chiller 70 and returns the coolant used for cooling to the chiller 70 .
  • the coolant introduced from the chiller 70 into the inflow passage 9 is sent between the stator 1 and the rotor 2 to cool the rotor 2 .
  • the refrigerant used for cooling is sent to the discharge channel 11A by gravity, and sent to the discharge channel 10 from the discharge channel 11A. Furthermore, the refrigerant in the discharge channel 10 descends due to gravity and is sent to the chiller 70 . The refrigerant sent to the chiller 70 is sent to the inflow channel 9 again.
  • Embodiment 1 only the minimum required flow rate of coolant for cooling the rotor 2 flows from the inflow passage 9, so the flow rate of the coolant is the same as in the case of cooling the stator 1 and the rotor 2 as a whole. may be relatively small. Further, since the rotary electric machine 100 has the discharge passage 11A and the plurality of discharge passages 10, it has a structure in which the refrigerant can be easily discharged. As a result, the rotary electric machine 100 can achieve a state in which the water level 72 of the coolant does not reach the bearings 5, as shown in FIG. Therefore, the rotary electric machine 100 can suppress the amount of refrigerant leaking from the gap between the bearing 5 and the housing 4 .
  • the refrigerant discharged from the discharge passage 10 is dripped into the chiller 70 on the lower side of the discharge passage 10 by gravity.
  • Refrigerant discharged from flow path 10 may be delivered to chiller 70 .
  • the housing 4 is formed with a header area for collecting the refrigerant flowing out of the discharge channel 10 .
  • the rotary electric machine 100 discharges the refrigerant from the header area to the chiller 70 with a pump.
  • the end gap 6 shows a state in which the water level 72 of the coolant does not reach the bearing 5, the gap between the end of the stator 1 or rotor 2 and the housing 4 (hereinafter referred to as the end gap) Refrigerant may accumulate in Even if the coolant accumulates in the end gaps, the internal pressure of the end gaps can be reduced because the flow rate of the coolant is suppressed and the coolant is easily discharged from the rotating electrical machine 100 . As a result, the rotary electric machine 100 can suppress the amount of refrigerant leaking from the gap between the bearing 5 and the housing 4 .
  • a space having a specific volume is provided between the end of the rotor 2 or the end of the stator 1 and the housing 4 . Therefore, the coolant in the end gap flows along the end wall surface of the rotor 2, drips from the stator 1, and reaches the discharge passage 11A.
  • the coil 41 in the stator 1 and the stator 1 may be molded with resin.
  • the gap between the bearing 5 and the housing 4 may be closed with varnish, or a plate may be arranged at the end of the stator 1 to stop the coolant from flowing out. may In these cases as well, the rotating electric machine 100 can prevent the coolant from flowing out to the ends of the stator 1 while allowing the coolant to flow through the gap between the stator 1 and the rotor 2 .
  • the coolant inflow passage 9 that penetrates the housing 4 and reaches the gap between the rotor 2 and the stator 1 passes between the stator 1 and the housing 4 that are in close contact with each other. and extends to the surface of the rotor 2. That is, the rotary electric machine 100 has a structure in which the coolant is prevented from flowing into the gap between the stator 1 and the housing 4 and the coolant flows only on the surface of the rotor 2 .
  • the plurality of discharge passages 10 are arranged below the housing 4 in the rotary electric machine 100 , the refrigerant can be easily discharged, thereby enhancing the cooling of the rotor 2 .
  • the rotary electric machine 100 has a structure in which the coolant does not easily reach the end of the bearing 5 and a structure in which pressure is not easily applied to the gap between the bearing 5 and the housing 4 . As a result, the rotary electric machine 100 can minimize the leakage amount of refrigerant.
  • inflow passage 9 penetrates stator 1 and housing 4 which are in close contact with each other, and extends between stator 1 and rotor 2 . Therefore, the rotor 2 can be efficiently cooled.
  • the coolant is discharged from the discharge passage 10 along the surface of the rotor 2 , so leakage of the coolant from the bearings 5 can be suppressed.
  • Embodiment 2 Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 7 to 11.
  • FIG. 1 there is a gap in the contact portion between the bearing 5 and the housing 4, and the inside of the housing 4 is not completely sealed.
  • the rotating electric machine has a flow path through which the coolant leaking from the gap between the rotating shaft 3 and the housing 4 flows downward.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotating electric machine according to the second embodiment. 7 that achieve the same functions as those of the rotary electric machine 100 of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
  • the rotating electrical machine 101 includes discharge portions 43 and 44 in addition to the constituent elements of the rotating electrical machine 100 .
  • the discharge portions 43 and 44 are arranged on the upper and lower surfaces of the cylindrical housing 4, respectively. That is, the discharge portions 43 and 44 are arranged outside the bearing 5 .
  • the configuration of the ejection unit 43 will be described below. Further, hereinafter, of the upper surface and the lower surface of the housing 4, the surface in the plus X direction will be referred to as the upper surface, and the surface in the minus X direction will be referred to as the lower surface.
  • the discharge part 43 is composed of, for example, a plate-like member.
  • the discharge portion 43 has a plate-like member whose lower surface is joined to the upper surface of the housing 4 and whose upper surface faces the side surface of the mirror 6 .
  • the rotating shaft 3 passes through a specific position (for example, the central portion) of the plate-shaped member that constitutes the discharge portion 43 .
  • the discharge portion 43 is formed with a through-hole formed in the plate-like member in the X-axis direction. Further, the discharge portion 43 is formed with a groove extending in the minus Z direction from the through hole.
  • a gap is formed between the discharge portion 43 and the housing 4 by the groove extending in the negative Z direction of the discharge portion 43 .
  • This gap is a third coolant discharge channel (hereinafter referred to as discharge channel 12).
  • the discharge channel 12 extends downward from the boundary between the rotary shaft 3 and the housing 4 . That is, the discharge channel 12 is provided so that the coolant flows along the discharge channel 12 when the coolant flows out from the upper surface of the housing 4 along the rotating shaft 3 .
  • the discharge channel 12 is a channel through which the refrigerant flowing through the rotating shaft 3 flows toward the chiller 70 .
  • the gap between the discharge part 43 and the rotating shaft 3 is small and the pressure loss is large. Almost no pressure. Therefore, the flow rate of the coolant is such that it oozes out of the bearing 5 when the housing 4 is tilted, and does not blow out.
  • the coolant that has flowed out from the top surface of the housing 4 flows in the negative Z direction along the discharge flow path 12 that is the gap between the bottom surface of the discharge portion 43 and the top surface of the housing 4 . That is, a small amount of refrigerant that has leaked out flows downward along the upper surface of the housing 4 by gravity and is recovered by the chiller 70 .
  • FIG. 8 is a diagram for explaining another configuration example of the housing included in the rotating electric machine according to the second embodiment.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional configuration of part of the upper surface 47 of the housing 4 .
  • a part of the housing 4 is cut and tilted at the gap between the housing 4 and the rotating shaft 3 .
  • a region to be cut 45 which is a region below the rotary shaft 3 and faces the discharge portion 43 , is cut off.
  • the region 45 to be cut includes part of the upper surface 47 of the housing 4 and part of the wall surface of the through hole provided in the housing 4 .
  • the housing 4 from which the region 45 to be cut is scraped off has a cut surface 46 that is non-parallel to the top surface 47 and non-parallel to the rotating shaft 3 as well.
  • the cut surface 46 may be flat or curved.
  • the coolant that has passed through the gap between the housing 4 and the rotating shaft 3 flows downward along the cut surface 46 and the upper surface 47 of the housing 4 .
  • the gap between the housing 4 and the rotating shaft 3 forms a flow path extending horizontally, while the cut surface 46 forms a flow path inclined from the horizontal direction. Therefore, the coolant can easily flow downward on the cut surface 46 .
  • the housing 4 may have grooves formed in at least one of the cut surface 46 and the upper surface 47 to allow the coolant to flow. Since the wall surface shape of the cut surface 46 in which the groove is formed and the wall surface shape of the upper surface 47 have the same configuration, the wall surface shape of the cut surface 46 will be described here.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the wall surface shape of the housing provided in the rotating electric machine according to the second embodiment.
  • the wall surface shape of the housing 4 shown in FIG. 9 is the wall surface shape of the cut surface 46 .
  • the cut surface 46 is provided with a plurality of grooves 51 extending linearly.
  • the groove portion 51 is a groove through which the coolant flows.
  • the groove portion 51 extends from the position where the rotating shaft 3 is arranged in a direction inclined by a specific angle (for example, 45 degrees) with respect to the minus Z direction.
  • the grooves 51 are arranged on the cut surface 46 so as not to intersect with each other. One end of each groove 51 is connected to the through hole of the housing 4 , and the other end is connected to the upper surface 47 of the housing 4 .
  • the coolant can easily flow downward along the grooves 51 .
  • the grooves 51 are formed in the upper surface 47 , the coolant easily flows downward along the grooves 51 .
  • the grooves 51 are arranged so that the grooves 51 on the cut surface 46 and the grooves 51 on the upper surface 47 are connected.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an operation example of the rotating electric machine according to the second embodiment.
  • the water level in the coolant discharge passage 11A is shown as a water level 72.
  • FIG. 10 shows the water level in the coolant discharge passage 11A as a water level 72.
  • the rotating electric machine 101 is connected to the chiller 70 .
  • the rotating electric machine 101 is supplied with the coolant from the chiller 70 and returns the coolant used for cooling to the chiller 70 .
  • the coolant introduced from the chiller 70 into the inflow passage 9 is sent between the stator 1 and the rotor 2 to cool the rotor 2 .
  • the refrigerant used for cooling is sent to the discharge channel 11A by gravity, and sent to the discharge channel 10 from the discharge channel 11A. Refrigerant in the discharge channel 10 descends by gravity and is sent to the chiller 70 .
  • the refrigerant leaking from between the rotating shaft 3 and the housing 4 flows into the discharge passage 12 .
  • Refrigerant in the discharge channel 12 descends by gravity and is sent to the chiller 70 .
  • the refrigerant sent to the chiller 70 is sent to the inflow channel 9 again.
  • the case where the refrigerant discharged from the discharge passages 10 and 12 drips downward due to gravity has been described. and sent to chiller 70.
  • the coolant discharged from the discharge passages 10 and 12 may be discharged from, for example, a header portion provided in the housing 4 .
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another configuration example of the rotating electric machine according to the second embodiment.
  • a header portion 55 is provided in the housing 4 included in the rotary electric machine 102 .
  • the header portion 55 is attached to the bottom side of the housing 4, that is, in the negative Z direction.
  • the header portion 55 has a discharge channel 56 extending in the plus X direction and a discharge channel 57 extending in the minus X direction.
  • the discharge flow path 56 is a flow path for discharging the refrigerant flowing from the discharge flow path 10 and the refrigerant flowing from the discharge flow path 12 formed by the discharge portion 44 in the positive X direction.
  • the discharge channel 57 is a channel for discharging the refrigerant flowing from the discharge channel 12 formed by the discharge portion 43 in the negative X direction. Note that the discharge channels 56 and 57 may flow the coolant in either direction.
  • the discharge passage 12 connected to the chiller 70 is provided outside the housing 4, the refrigerant leaking from the gap between the rotating shaft 3 and the housing 4 is discharged. It can easily be sent to chiller 70 .
  • Embodiment 3 Next, Embodiment 3 will be described with reference to FIG.
  • the refrigerant is prevented from leaking from the gap between the housing 4 and the rotary shaft 3 by the rotary seal.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotating electric machine according to the third embodiment.
  • constituent elements in FIG. 12 those constituent elements that achieve the same functions as those of the rotating electric machine 101 of the second embodiment shown in FIG.
  • the rotating electrical machine 103 includes rotary seals 13 and 14 in addition to the constituent elements of the rotating electrical machine 101 .
  • the rotary seals 13 , 14 are arranged on the rotary shaft 3 within the housing 4 .
  • a rotary seal 13 is arranged between the bearing 5 and the mirror 6 in the negative X direction, and a rotary seal 14 is arranged between the bearing 5 and the encoder 7 in the positive X direction.
  • the rotary seal 13 is arranged between the rotary shaft 3, which is a movable part of the rotary electric machine 103, and the housing 4, which is a fixed part, and presses against the rotary shaft 3 and the housing 4 with a sealing member. As a result, the rotary seal 13 seals the gap between the rotary shaft 3 and the housing 4 to prevent refrigerant leakage.
  • the rotary seal 13 has a sliding portion that contacts the rotary shaft 3 and the housing 4 .
  • the rotary seal 13 improves the sealing performance by increasing the pressing pressure of the sliding portion.
  • the rotating electrical machine 103 has a small gap between the bearing 5 and the housing 4 and a large pressure loss. Therefore, the flow rate of the refrigerant is such that it oozes out when the housing 4 is tilted, and does not blow out.
  • the pressing pressure of the sliding portion may be small.
  • the frictional force of the sliding portion increases and the torque required for the rotating shaft 3 increases. , an increase in the torque required for the rotating shaft 3 can be suppressed.
  • the rotary electric machine 103 is provided with the rotary seals 13 and 14, it is possible to suppress an increase in the torque required for the rotary shaft 3 and prevent leakage of refrigerant.

Abstract

回転電機（１００）が、Ｘ方向が軸方向である回転軸（３）と、回転軸とともに回転する回転子（２）と、回転子が配置される領域の側面を囲う領域に配置された固定子（１）と、回転子および固定子を囲う領域に配置されたハウジング（４）と、を備え、ハウジングの外部から液体状の冷媒を流入する流入流路（９）およびハウジングの外部へ冷媒を排出する排出流路（１０）が設けられており、流入流路は、ハウジングの上側からマイナスＺ方向に延設されてハウジングおよび固定子を貫通し回転子の上側に至り、排出流路は、回転子の下側からマイナスＺ方向に延設されて固定子およびハウジングを貫通しハウジングの外側に至り、固定子とハウジングとは密着し、且つ流入流路は、密着した固定子とハウジングとを貫通し回転子の上側に設けられた固定子と回転子との間の隙間まで繋がっている。

Description

回転電機
　本開示は、冷媒によって冷却される回転電機に関する。
　回転電機は、回転可能に配置された回転子と、この回転子を囲うように配置された固定子とを備えている。この回転電機は、発熱を解消するために冷媒によって冷却することができる構造を有している。
　例えば、特許文献１に記載の回転電機は、回転子と、固定子と、回転子および固定子の外側に配置されたハウジングと、ハウジングの径方向にハウジングを貫通した冷媒の流入流路とを有している。この回転電機は、流入流路に流される冷媒によって、固定子および回転子を冷却している。
特許第５９９７５９８号公報
　しかしながら、上記特許文献１の技術では、流入流路がハウジングおよび固定子のコアまでしか貫通しておらず、流入流路が回転子まで至っていない。このため、効率良く回転子を冷却できないという問題があった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、効率良く回転子を冷却できる回転電機を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の回転電機は、第１の方向が軸方向である回転軸と、回転軸と軸方向が同じであり回転軸に取り付けられて回転軸とともに回転する回転子と、回転軸と軸方向が同じであり回転子が配置される領域の側面を囲う領域に配置された固定子と、回転子および固定子を囲う領域に配置されたハウジングとを備える。また、本開示の回転電機には、ハウジングの外部から液体状の冷媒を流入する流入流路およびハウジングの外部へ冷媒を排出する第１の冷媒排出流路が設けられており、流入流路は、ハウジングの上側から第１の方向に垂直な第２の方向に延設されてハウジングおよび固定子を貫通し回転子の上側に至る。第１の冷媒排出流路は、回転子の下側から第２の方向に延設されて固定子およびハウジングを貫通しハウジングの外側に至る。固定子とハウジングとは密着し、且つ流入流路は、密着した固定子とハウジングとを貫通し回転子の上側に設けられた固定子と回転子との間の隙間まで繋がっている。
　本開示にかかる回転電機は、効率良く回転子を冷却できるという効果を奏する。
実施の形態１にかかる回転電機の構成を示す断面図 図１におけるII-II断面図 実施の形態１にかかる回転電機の第１の別構成例を示す図 実施の形態１にかかる回転電機の第２の別構成例を示す図 実施の形態１にかかる回転電機の第３の別構成例を示す図 実施の形態１にかかる回転電機の運用例を説明するための図 実施の形態２にかかる回転電機の構成を示す断面図 実施の形態２にかかる回転電機が備えるハウジングの別構成例を説明するための図 実施の形態２にかかる回転電機が備えるハウジングの壁面形状の例を示す図 実施の形態２にかかる回転電機の運用例を説明するための図 実施の形態２にかかる回転電機の別構成例を示す断面図 実施の形態３にかかる回転電機の構成を示す断面図
　以下に、本開示の実施の形態にかかる回転電機を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかる回転電機の構成を示す断面図である。図２は、図１におけるII-II断面図である。以下では、水平面と平行な面内の２つの軸であって互いに直交する２つの軸をＸ軸およびＹ軸とする。また、Ｘ軸およびＹ軸に直交する軸をＺ軸とする。具体的には、回転電機１００は、回転軸３の延設方向がＸ方向となるように配置される。図１では、紙面の右方向がプラスＸ方向であり、紙面の奥方向がプラスＹ方向であり、紙面の上方向がプラスＺ方向である。図２は、図１の回転電機１００をＹＺ平面で切断し、回転電機１００をマイナスＸ方向に向かって見た場合の断面図である。プラスＸ方向またはマイナスＸ方向が第１の方向であり、マイナスＺ方向が第２の方向である。
　回転電機１００の一例は、ガルバノスキャナである。以下では、回転電機１００がガルバノスキャナである場合について説明する。ガルバノスキャナは、プリント基板などに開口部を設ける装置（例えば、レーザ加工装置）に使用される回転電機である。
　回転電機１００は、内部に冷媒を流すことによって回転子２を冷却しながら回転軸３を回転させる。冷媒は、モータ材料の腐食の観点から、油、またはフロン系の材料が用いられる場合が多いが、水、不凍液（エチレングリコール等）が用いられてもよい。
　回転電機１００は、回転軸３と、回転軸３に取り付けられるとともに円柱状領域に設けられた回転子２と、回転子２の側面を覆うように円柱状領域に設けられた固定子１と、回転軸３および固定子１の全体を覆うように円柱状領域に設けられたハウジング４と、ベアリング５とを備えている。
　回転子２、固定子１、およびハウジング４は、円柱状領域の上面がマイナスＸ方向を向き、下面がプラスＸ方向を向いている。すなわち、回転子２、固定子１、およびハウジング４の上面および下面は、ＹＺ平面に平行な面である。回転軸３は、ハウジング４の底面、回転子２、およびハウジング４の上面を貫通している。
　回転子２は、回転軸３と軸方向が同じである。回転子２は、回転軸３に取り付けられており、回転軸３とともに固定子１に対して回転可能となっている。固定子１は、外壁側面がハウジング４の内壁側面に取り付けられており、固定子１とハウジング４とは密着している。すなわち、ハウジング４は、固定子１に密接配置されており、ハウジング４と固定子１との間に隙間はない。このため、ハウジング４と固定子１との間には、冷媒は流れない。固定子１は、回転子２の外壁側面と、固定子１の内壁側面とが対向するよう回転子２よりも外側に配置されている。すなわち、固定子１は、回転子２の径方向で回転子２に対向するよう配置されている。
　回転子２は、回転軸３と、回転軸３の両端に配置されたベアリング５とを介して、ハウジング４に取り付けられている。回転子２と固定子１との間には隙間が存在しており、回転子２が回転可能となっている。
　固定子１は、回転軸３と軸方向が同じであり、回転子２が配置される領域の側面を囲う領域に配置されている。すなわち、固定子１は、回転電機１００をＹＺ平面で切断し、マイナスＸ方向に向かって見た場合に円環状を成している。この円環状の領域のうち内側領域には、複数のコイル４１が配置されている。また、円環状の領域のうち外側領域には、ティース４２が配置されている。
　ハウジング４は、回転子２および固定子１を囲う領域に配置されている。ベアリング５は、ハウジング４に対して回転軸３が回転自在となるようにハウジング４と回転軸３とを接続している。
　回転軸３の一方の端部（図１では右側の端部）には、エンコーダ７が取り付けられている。エンコーダ７は、回転軸３の回転数を制御する。回転電機１００がガルバノスキャナである場合、回転軸３は、回転軸３を軸として回転往復運動を行うので、エンコーダ７は、回転軸３の回転角度を制御する。回転軸３の他方の端部（図１では左側の端部）には、取り付け治具８を介して、レーザ光（図示せず）を反射するミラー６が取り付けられている。
　回転軸３が、回転軸３を軸として回転往復運動することで、ミラー６の角度が変わる。すなわち、回転軸３が、右回りまたは左回りに回転することで、ミラー６の角度が変わる。これにより、回転電機１００は、ミラー６に照射されたレーザ光を、ミラー６の回転角度に応じた所望の位置に反射させる。具体的には、エンコーダ７は、ミラー６の角度を少し変えた後にミラー６を停止させ、ミラー６の角度を再度変えてミラー６を停止させる処理を繰り返す。ミラー６は、所望の位置、すなわち所望の角度で停止することで、ミラー６の位置に応じた位置にレーザ光を照射し、これによりプリント基板などに穴があけられる。
　ミラー６は、移動すなわち回転の際に、加速、減速、および停止を繰り返す。ミラー６は、特定量だけ回転した後に、逆方向に回転することで回転往復運動を行う。この回転往復運動には高速化が要求される。このため、回転電機１００では、回転子２が軽量化され、要求されるトルクを極力小さくしておく。
　回転電機１００では、固定子１の周辺に水冷ジャケット（図示せず）が取り付けられ、水冷ジャケットが回転電機１００の全体を冷却する。回転電機１００における主な熱源は、固定子１と回転子２である。固定子１は、冷却ジャケットで冷やされることで十分な冷却が行われる。
　また、固定子１は、冷却ジャケットで十分な冷却が行われない場合であっても、回転子２のように可動しないので回転子２よりも冷却量が少なくて済む。このため、固定子１は、ハウジング４の表面に水冷フィンを配置すること、またはハウジング４内に開口部を設けて開口部から冷媒を流すことで冷却されてもよい。
　ガルバノスキャナは、誘導回転電機であり、固定子１で発生させた磁場の変動によって、ベアリング５で支えられた回転子２を回転させる。回転子２で発生した熱は、以下の経路Ｒ１から経路Ｒ３で放熱される。
　経路Ｒ１は、回転子２で発生した熱が、回転子２から、固定子１と回転子２と間の隙間を介して熱伝導によって固定子１に伝わり、ハウジング４を経て放熱される経路である。経路Ｒ２は、回転子２で発生した熱が、回転子２と接触しているベアリング５を介して、ハウジング４を経て放熱される経路である。経路Ｒ３は、回転子２で発生した熱が、ミラー６などの回転軸３の端部に伝わり外気に放熱される経路である。
　回転子２と固定子１との間が気体の場合、例えば、空気の場合、空気の物性値（熱伝導率）で放熱性能が決まる。また、ベアリング５を介した放熱は、ベアリング５内部の熱抵抗、および接触熱抵抗によって放熱性能が決まる。ミラー６などの回転軸３の端部に伝わった熱は、気体に放熱されるので、空気の物性値（熱伝導率）の制約によって放熱性能が決まる。
　ここで、回転子２と固定子１との間が液体状の冷媒で満たされることで、熱伝導率は気体（空気）より高くなるので、冷媒を流さない場合であっても冷却性能は向上し、回転子２に対する冷却能力は大幅に強化される。また、液体は熱容量が空気より高いので、入熱に対する温度上昇が十分小さくなる冷媒が流されることで、さらに冷却能力を向上させることが可能となる。
　ところで、回転シール（ロータリージョイント）を用いて、回転子を冷却する方法がある。この方法では、回転軸を配管に接続し、配管から回転軸に通水することで回転子を冷却する。しかしながら、この方法では以下の問題（１）から問題（３）がある。
　問題（１）・・・回転子の内部に通水路となる配管を設ける必要があることから回転子が大型化する。
　問題（２）・・・回転軸と配管との接続が必要であり、ミラー、エンコーダ等の回転軸の端部に機器を配置することが困難になる。
　問題（３）・・・回転シールの摩擦力が増加することによって必要なトルクが増加する場合がある。
　このように、回転シールを用いた冷却にはデメリットが多い。特に、高速に加速、減速、および停止を繰り返す場合には、そのデメリットが顕著である。
　したがって、実施の形態１の回転電機１００は、回転シールを用いずに冷媒を流入および流出させる。このため、回転電機１００は、ハウジング４の径方向にハウジング４を貫通して回転子２と固定子１との間の隙間に至る冷媒の流入流路（以下、流入流路９という）を備えている。流入流路９は、Ｚ軸方向に平行な流路である。流入流路９は、ハウジング４の上側から、回転子２のＸ軸方向の中心部に向かって、回転子２と固定子１との間の隙間まで延設されている。
　また、回転電機１００は、ハウジング４の径方向に、回転子２と固定子１との間の隙間から固定子１およびハウジング４を貫通して冷媒を排出する第１の冷媒排出流路（以下、排出流路１０という）を備えている。すなわち、回転電機１００には、ハウジング４の外部から液体状の冷媒を流入する流入流路９およびハウジング４の外部へ冷媒を排出する排出流路１０が設けられている。排出流路１０は、Ｚ軸方向に平行な流路である。図１では、Ｚ軸方向に平行な排出流路１０が、複数配置されている場合を示している。
　このように、回転電機１００は、流入流路９および排出流路１０を備えているので、上述のデメリットを避けて、回転子２の冷却強化を実現することができる。
　ここで、比較例の回転電機が有する流路構造について説明する。比較例の回転電機は、固定子の冷却を主目的とした回転電機である。比較例の回転電機は、ハウジングの径方向にハウジングを貫通して固定子に至る冷媒の流入流路を備えている。また、比較例の回転電機は、ハウジングの径方向に、固定子からハウジングを貫通して冷媒を排出する１つの排出流路を備えている。
　比較例の回転電機が備える流入流路は、回転軸の軸方向に延設された延設流路が接続されている。この延設流路は、ハウジングと固定子との間に配置されている。また、比較例の回転電機は、固定子が有している、コイルとティースとの間の隙間を隙間流路として利用している。このような構成により、比較例の回転電機は、固定子を冷却しているが、冷媒の大部分が延設流路を介してハウジングの下側に流れるので、冷媒の大部分は回転子の表面に届くことがない。比較例の回転電機では、コイルとティースとの間の隙間から漏れ出た僅かな冷媒が回転子にかかり、僅かな冷媒で回転子が冷却されるだけなので回転子の冷却能力が抑制される。このため、回転子を冷却するには、大量の冷媒流量が必要となる。
　また、比較例の回転電機では、冷媒の排出流路側に対し、回転子と固定子との間の隙間領域には、回転軸の軸方向に延設された流路が配置されていない。また、比較例の回転電機では、排出流路が１つしかない。このため、比較例の回転電機では、回転子を冷却した冷媒が排出されにくい。
　また、比較例の回転電機は、冷媒の流入流路に延設流路が接続されているので、固定子または回転子の端部に達した冷媒がベアリングに到達しやすい。このため、ベアリングとハウジングとの間の隙間から冷媒が漏れ出てそのまま外部に放出されやすい。そして、冷媒が大量に漏れ出るので、固定子および回転子の両方を冷却するためには多くの冷媒流量が必要となる。したがって、固定子および回転子の端部と、ハウジングとの間の隙間に冷媒が充填されやすく、結果として、ベアリングとハウジングとの間の隙間から漏れる冷媒の量が多くなり、多くの冷媒が無駄になる。
　一方、実施の形態１の回転電機１００では、ハウジング４を貫通して回転子２と固定子１との間の隙間に至る冷媒の流入流路９は、密着した固定子１とハウジング４との間を貫通している。このため、流入流路９を通ってきた冷媒は、固定子１とハウジング４との間の隙間といった回転子２以外の箇所には拡散せず、固定子１と回転子２との間の隙間に、そのまま流れる。
　また、回転電機１００では、複数の排出流路１０が、ハウジング４の下方に配置されているので、回転子２を冷却した冷媒が排出されやすい。
　また、回転電機１００では、筒状領域に配置されている固定子１のうちの側面の下側の一部に溝が形成されている。この溝が、第２の冷媒排出流路（以下、排出流路１１Ａという）である。排出流路１１Ａは、回転軸３の軸方向であるＸ方向に平行であり、回転子２の外壁側面と排出流路１０とを接続している。この排出流路１１Ａは、回転子２の下側（マイナスＺ方向）に形成されている。排出流路１１Ａの一部は、排出流路１０と重なっている。
　このように、Ｘ方向に延びる排出流路１１Ａは、回転子２と固定子１との間の隙間と、排出流路１０とを連通している。これにより、回転子２と固定子１との間の隙間に流入した冷媒は、排出流路１１Ａを介して排出流路１０に流れる。
　なお、排出流路１１Ａは、回転子２と固定子１との間の隙間から、ハウジング４と回転子２との接続面まで延びていてもよいし、ハウジング４の内部まで延びていてもよい。
　回転電機１００では、回転子２の冷却に最低限必要な流量の冷媒が、流入流路９から流入され、冷媒が回転子２と固定子１との間の隙間に流入してから、回転子２の円柱領域の表面を流れて回転子２を冷却する。回転子２を冷却した冷媒は、排出流路１１Ａから排出流路１０に流れ、排出流路１０から速やかに排出される。これにより、回転電機１００は、冷媒流量の増加を抑えるとともに、ベアリング５からの冷媒の漏れ量を抑制しつつ、回転子２への冷却強化が可能になる。すなわち、回転電機１００は、冷媒の流量を絞って回転子２を効率良く冷却できる。
　ここで、冷媒による回転子２の冷却処理を回転電機１００の簡単なモデルを用いて説明する。ここでは、簡略化のため、回転子２と固定子１との間の隙間が回転子２の全面で均一であると仮定する。この場合、冷媒の流れにくさ（圧力損失）は、冷媒の流路の長さに比例する。
　流入流路９の出口から排出流路１０の入り口までの最短の長さは、回転子２の円周の半分である。すなわち、回転子２の表面を流れる冷媒の最短経路は、回転子２の円周の半分である。したがって、回転子２の軸長の半分の長さが、回転子２の円周の半分の長さよりも長い場合、流体である冷媒の多くは回転子２の端部に達することなく、回転子２の排出流路１１Ａに達する。回転子２の端部に達する冷媒には、回転子２の冷却に寄与する量が少ない場合がある。この場合、冷媒による冷却効率が下がる。すなわち、回転電機１００では、回転子２の軸長が、回転子２の周長より長い場合に、効率良く回転子２を冷却できる。
　なお、冷媒には表面張力等もあるが、回転子２の表面全面に冷媒は広がる。回転電機１００では、流入流路９が回転子２のＸ軸方向の中心部に向かって延びており、回転子２のＸ軸方向の中心部から冷媒が流れ込む。このため、回転子２の表面領域のうち、回転子２の端部に近い領域では冷媒の流量が少なくなり、冷媒が淀んだ状態になる場合が多い。この場合であっても、固定子１と回転子２との間の隙間に冷媒が存在していれば、冷媒が流れていなくても冷却効果があるので、回転子２の冷却性能が向上する。
　排出流路１１Ａは、固定子１と回転子２との間の隙間を流れた冷媒を、スムーズに排出流路１０に導くために十分な太さになっている。すなわち、排出流路１１Ａは、冷媒をスムーズに排出流路１０に導くために、ＹＺ平面で切断した場合の断面積が、十分な大きさになっている。冷媒が排出流路１１Ａを移動する距離が長くなるほど、圧力損失が大きくなる。このため、回転電機１００では、排出流路１０が複数配置されており、冷媒が排出されやすくなっている。すなわち、回転電機１００では、排出流路１１Ａに接続されたＺ軸方向に延びた複数の排出流路１０が、回転軸３の軸方向であるＸ軸方向に沿って並べられているので、冷媒が排出されやすい。
　なお、上述したモデルは、回転子２と固定子１との間の隙間が回転子２の全面で均一であると仮定して説明を簡略化しているが、回転電機１００の特徴を示すモデルであり、必ずしも全面が均一である必要はない。また、回転子２の回転とともに冷媒も回転方向に引きずられるので、冷媒は回転によって下方に流れ易くなっている。
　図２に示した排出流路１１Ａは、２つのコイル４１の間に挟まれた領域と、ティース４２の領域と、ハウジング４の領域とに渡って配置されている。すなわち、排出流路１１Ａは、２つのコイル４１の間に挟まれた領域と、ティース４２の領域の一部と、ハウジング４の領域の一部とが除去されることによって作製されている。排出流路１１Ａが大きくなると、磁束の分布を部分的に不均一にさせるので、冷媒の排出性能に応じて排出流路１１Ａの大きさは設定される。
　このように、回転電機１００は、流入流路９が回転子２の径方向に設けられてハウジング４および固定子１を貫通し、回転子２まで至っている。また、回転電機１００は、流入流路９と連通する軸方向の流路として、固定子１と回転子２との間に設けられた排出流路１１Ａを有している。この構成により、回転電機１００は、効率良く回転子２を冷却できるとともにベアリング５からの冷媒の漏れを抑制できる。
　つぎに、図３から図５を用いて、排出流路１１Ａの別構成例について説明する。図３は、実施の形態１にかかる回転電機の第１の別構成例を示す図である。図４は、実施の形態１にかかる回転電機の第２の別構成例を示す図である。図５は、実施の形態１にかかる回転電機の第３の別構成例を示す図である。図３から図５では、図１におけるII-II断面図を示している。
　図３に示すように、第２の冷媒排出流路の第１の別構成例である排出流路１１Ｂは、２つのコイル４１の間に挟まれた領域と、ティース４２の領域とに渡って配置されている。換言すると、排出流路１１Ｂは、ハウジング４までは到達していない。この場合も、排出流路１０は、ハウジング４の外部から回転子２と固定子１との間の隙間まで延びており、排出流路１０と排出流路１１Ｂとは接続されている。
　図４に示すように、第２の冷媒排出流路の第２の別構成例である排出流路１１Ｃは、２つのコイル４１の間に挟まれた領域に配置されている。換言すると、排出流路１１Ｃは、ティース４２の領域およびハウジング４の何れにも到達していない。この場合も、排出流路１０は、ハウジング４の外部から回転子２と固定子１との間の隙間まで延びており、排出流路１０と排出流路１１Ｃとは接続されている。
　図５に示すように、第２の冷媒排出流路の第３の別構成例である排出流路１１Ｄは、ティース４２の領域のみに配置されている。換言すると、排出流路１１Ｄは、２つのコイル４１の間に挟まれた領域、およびハウジング４の領域の何れにも配置されていない。この場合も、排出流路１０は、ハウジング４の外部から回転子２と固定子１との間の隙間まで延びており、排出流路１０と排出流路１１Ｄとは接続されている。
　このように、回転電機１００では、第２の冷媒排出流路が、２つのコイル４１の間に挟まれた領域、ティース４２の領域、およびハウジング４の領域の少なくとも１か所に配置されている。
　第２の冷媒排出流路は、冷媒の排出性能と回転電機１００の性能を見据えながら、適切なサイズ、および配置位置が設定される必要がある。なお、実施の形態１では、ティース４２がコイル４１間に配置されているが、配置されていない場合であっても、配置されている場合と同様の第２の冷媒排出流路があれば、配置されている場合と同様の効果がある。
　つぎに、回転電機１００の運用例について説明する。図６は、実施の形態１にかかる回転電機の運用例を説明するための図である。なお、図６では、冷媒の排出流路１１Ａでの水位を水位７２として図示している。
　回転電機１００は、チラー７０に接続されている。回転電機１００は、チラー７０から冷媒が供給されるとともに、冷却に用いた冷媒をチラー７０に戻す。
　回転電機１００では、チラー７０から流入流路９に入れられた冷媒が、固定子１と回転子２との間に送られて回転子２を冷却する。冷却に用いられた冷媒は、重力によって排出流路１１Ａに送られ、排出流路１１Ａから排出流路１０に送られる。さらに、排出流路１０の冷媒は、重力によって降下し、チラー７０に送られる。チラー７０に送られた冷媒は、再び流入流路９に送られる。
　実施の形態１では、回転子２の冷却に最低限必要な流量の冷媒のみを、流入流路９から流入するので、冷媒の流量は、固定子１および回転子２の全体を冷却する場合と比較して少なくてよい。また、回転電機１００は、排出流路１１Ａと、複数の排出流路１０とを有しているので、冷媒の排出が容易な構造となっている。これにより、回転電機１００は、図６に示すように、冷媒の水位７２がベアリング５に達しない状態を実現することができる。したがって、回転電機１００は、ベアリング５とハウジング４との間の隙間から漏れる冷媒の量を抑制することが可能になる。
　なお、図６では、排出流路１０から排出された冷媒が重力で排出流路１０の下部側のチラー７０に滴下される構造となっているが、回転電機１００は、ポンプを用いて、排出流路１０から排出された冷媒をチラー７０に送り出してもよい。この場合、排出流路１０から流出した冷媒を集めるヘッダ領域をハウジング４に形成しておく。そして、回転電機１００は、ヘッダ領域からポンプで冷媒をチラー７０に排出する。
　また、図６では、冷媒の水位７２がベアリング５に達しない状態を示しているが、固定子１または回転子２の端部と、ハウジング４との間の隙間（以下、端部隙間という）に冷媒が溜まる場合がある。仮に、端部隙間に冷媒が溜まったとしても、回転電機１００は、冷媒の流量が抑制されていること、冷媒の排出が容易であることから、端部隙間の内圧を小さくすることができる。これにより、回転電機１００は、ベアリング５とハウジング４との間の隙間から漏れる冷媒の量を抑制することが可能となる。
　なお、回転子２の端部または固定子１の端部と、ハウジング４との間には、特定の体積を有した空間が設けられている。このため、端部隙間の冷媒は、回転子２の端部の壁面に沿って流れ、固定子１から垂れて排出流路１１Ａに到達する。
　回転電機１００では、流入した冷媒を他の箇所に拡散させず固定子１と回転子２との間の隙間にそのまま流される流路を実現するため、固定子１内のコイル４１、固定子１内のティース４２、およびハウジング４が樹脂でモールドされていてもよい。
　また、回転電機１００は、ベアリング５とハウジング４との間の隙間に対してワニスを用いて隙間が塞がれてもよいし、固定子１の端部に冷媒の流出を止める板が配置されてもよい。これらの場合も、回転電機１００は、固定子１と回転子２との間の隙間に冷媒を流しつつ、固定子１の端部に冷媒が流出することを防止できる。
　このように、回転電機１００は、ハウジング４を貫通して回転子２と固定子１との間の隙間に至る冷媒の流入流路９が、密着した固定子１とハウジング４との間を通過して回転子２の表面まで延びている。すなわち、回転電機１００は、固定子１とハウジング４との間の隙間に冷媒が流入するのを防止し、回転子２の表面にのみに冷媒を流す構造となっている。また、回転電機１００は、複数の排出流路１０がハウジング４の下方に配置されているので、冷媒の排出が容易になり、これにより回転子２の冷却を強化できる。さらに、回転電機１００は、冷媒がベアリング５の端部に到達しにくい構造であるとともに、ベアリング５とハウジング４との間の隙間に圧力がかかりにくい構造となっている。これにより、回転電機１００は、冷媒の漏れ量を極小化することが可能である。
　このように、実施の形態１によれば、回転電機１００において、流入流路９は、密着した固定子１とハウジング４とを貫通し、固定子１と回転子２との間まで延びているので、効率良く回転子２を冷却できる。また、回転電機１００は、冷媒が回転子２の表面を伝って排出流路１０から排出されるので、ベアリング５からの冷媒の漏れを抑制することができる。
実施の形態２．
　つぎに、図７から図１１を用いて実施の形態２について説明する。実施の形態１では、ベアリング５とハウジング４との間の接触部に隙間が存在しており、ハウジング４の内部は、完全に密封された状態ではない。実施の形態２では、回転電機が、回転軸３とハウジング４との間の隙間から漏れ出た冷媒を下方に流す流路を有している。
　図７は、実施の形態２にかかる回転電機の構成を示す断面図である。図７の各構成要素のうち図１に示す実施の形態１の回転電機１００と同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。
　回転電機１０１は、回転電機１００が備える構成要素に加えて、排出部４３，４４を備えている。排出部４３，４４は、それぞれ円柱状のハウジング４の上面および下面に配置されている。すなわち、排出部４３，４４は、ベアリング５よりも外側に配置されている。
　なお、排出部４３，４４は、同様の構成を有しているので、以下では排出部４３の構成について説明する。また、以下では、ハウジング４の上面および下面のうちプラスＸ方向の面を上面とし、マイナスＸ方向の面を下面とする。
　排出部４３は、例えば、板状部材で構成されている。排出部４３は、板状部材の下面がハウジング４の上面に接合され、上面がミラー６の側面に対向している。回転軸３は、排出部４３を構成する板状部材の特定の位置（例えば中心部）を貫通している。すなわち、排出部４３には、板状部材に対してＸ軸方向にあけられた貫通穴が形成されている。また、排出部４３は、貫通穴からマイナスＺ方向に延びる溝が形成されている。
　回転電機１０１では、排出部４３のマイナスＺ方向に延びる溝によって排出部４３とハウジング４との間に隙間が形成されている。この隙間が第３の冷媒排出流路（以下、排出流路１２という）である。排出流路１２は、回転軸３とハウジング４との境界から下方に向かって延びている。すなわち、冷媒が回転軸３に沿ってハウジング４の上面から流出した場合に、冷媒が、排出流路１２に沿って流れるように排出流路１２が設けられている。排出流路１２は、回転軸３を介して流れてくる冷媒をチラー７０に向けて流す流路である。
　排出部４３と回転軸３との間には隙間が存在しているが、ベアリング５とハウジング４との間の隙間は小さく、圧力損失が大きいこと、ベアリング５とハウジング４との間の隙間に圧力がほとんどかからない。したがって、冷媒は、ハウジング４が傾けられた場合にベアリング５から滲み出る程度の流量であり噴出しない。ハウジング４の上面から流出した冷媒は、排出部４３の下面とハウジング４の上面との間の隙間である排出流路１２に沿ってマイナスＺ方向に流れる。すなわち、滲み出た微量の冷媒は重力でハウジング４の上面を伝って下に流れ、チラー７０で回収される。
　図８は、実施の形態２にかかる回転電機が備えるハウジングの別構成例を説明するための図である。図８では、ハウジング４の上面４７の一部の断面構成を示している。ハウジング４の別構成例では、ハウジング４と回転軸３と間の隙間部分において、ハウジング４の一部がカットされて傾けられている。具体的には、別構成例のハウジング４は、ハウジング４のうち、回転軸３の下側の領域で且つ排出部４３に対向する領域である被カット領域４５が削ぎ落とされている。被カット領域４５は、ハウジング４の上面４７の一部と、ハウジング４に設けられた貫通穴の壁面の一部とを含んでいる。被カット領域４５が削ぎ落されたハウジング４は、上面４７に非平行で且つ回転軸３とも非平行なカット面４６を有している。カット面４６は平面であってもよいし曲面であってもよい。
　このような構成により、ハウジング４と回転軸３と間の隙間を伝ってきた冷媒は、カット面４６を伝ってハウジング４の上面４７を下に向かって流れる。ハウジング４と回転軸３と間の隙間は、水平方向に延びる流路となっているのに対し、カット面４６は、水平方向から傾いた流路となっている。このため、冷媒は、カット面４６において下側に流れやすくなっている。
　なお、ハウジング４は、カット面４６および上面４７の少なくとも一方に冷媒を流す溝が形成されていてもよい。溝が形成されたカット面４６の壁面形状と、上面４７の壁面形状とは同様の構成を有しているので、ここではカット面４６の壁面形状について説明する。
　図９は、実施の形態２にかかる回転電機が備えるハウジングの壁面形状の例を示す図である。図９に示すハウジング４の壁面形状は、カット面４６の壁面形状である。カット面４６には、直線状に延びる複数の溝部５１が設けられている。溝部５１が冷媒を流す溝である。溝部５１は、回転軸３の配置されている位置から、マイナスＺ方向に対して特定の角度（例えば４５度）だけ傾いた方向に延設されている。各溝部５１は交わらないようカット面４６上に並べられている。各溝部５１の一端はハウジング４の貫通穴に繋げられており、他端はハウジング４の上面４７に繋げられている。
　このように、カット面４６には、溝部５１が形成されているので、冷媒は、溝部５１に沿って下方に流れやすくなる。また、上面４７に溝部５１が形成される場合も、冷媒は、溝部５１に沿って下方に流れやすくなる。なお、カット面４６および上面４７の両方に溝部５１が形成される場合には、カット面４６の溝部５１と、上面４７の溝部５１とが繋がるように溝部５１が配置される。
　つぎに、回転電機１０１の運用例について説明する。図１０は、実施の形態２にかかる回転電機の運用例を説明するための図である。なお、図１０では、冷媒の排出流路１１Ａでの水位を水位７２として図示している。
　回転電機１０１は、チラー７０に接続されている。回転電機１０１は、チラー７０から冷媒が供給されるとともに、冷却に用いた冷媒をチラー７０に戻す。
　回転電機１０１では、チラー７０から流入流路９に入れられた冷媒が、固定子１と回転子２との間に送られて回転子２を冷却する。冷却に用いられた冷媒は、重力によって排出流路１１Ａに送られ、排出流路１１Ａから排出流路１０に送られる。排出流路１０の冷媒は、重力によって降下し、チラー７０に送られる。
　また、回転軸３とハウジング４との間から漏れ出した冷媒は、排出流路１２に流れる。排出流路１２の冷媒は、重力によって降下し、チラー７０に送られる。チラー７０に送られた冷媒は、再び流入流路９に送られる。
　実施の形態２では、排出流路１０，１２から排出された冷媒が重力で下方に滴下される場合について説明したが、排出流路１０，１２から排出された冷媒は、他の流路を介してチラー７０に送られてもよい。排出流路１０，１２から排出された冷媒は、例えば、ハウジング４に設けられたヘッダ部から排出されてもよい。
　図１１は、実施の形態２にかかる回転電機の別構成例を示す断面図である。図１１では、回転電機１０２が備えるハウジング４にヘッダ部５５が設けられている。ヘッダ部５５は、ハウジング４の底側、すなわちマイナスＺ方向に取り付けられている。
　ヘッダ部５５は、プラスＸ方向に延びる排出流路５６と、マイナスＸ方向に延びる排出流路５７とを有している。排出流路５６は、排出流路１０から流れてくる冷媒と、排出部４４によって形成された排出流路１２から流れてくる冷媒とをプラスＸ方向に排出する流路である。排出流路５７は、排出部４３によって形成された排出流路１２から流れてくる冷媒をマイナスＸ方向に排出する流路である。なお、排出流路５６，５７は、何れの方向に冷媒を流してもよい。
　このように実施の形態２によれば、ハウジング４の外側にチラー７０に接続された排出流路１２が設けられているので、回転軸３とハウジング４との間の隙間から漏れ出た冷媒を容易にチラー７０に送ることができる。
実施の形態３．
　つぎに、図１２を用いて実施の形態３について説明する。実施の形態３では、回転シールによってハウジング４と回転軸３との間の隙間から漏れ出る冷媒を防止する。
　図１２は、実施の形態３にかかる回転電機の構成を示す断面図である。図１２の各構成要素のうち図７に示す実施の形態２の回転電機１０１と同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。
　回転電機１０３は、回転電機１０１が備える構成要素に加えて、回転シール１３，１４を備えている。回転シール１３，１４は、ハウジング４内で回転軸３上に配置されている。回転シール１３は、マイナスＸ方向のベアリング５とミラー６との間に配置されており、回転シール１４は、プラスＸ方向のベアリング５とエンコーダ７との間に配置されている。
　なお、回転シール１３，１４は、同様の構成を有しているので、以下では回転シール１３の構成について説明する。回転シール１３は、回転電機１０３の可動部である回転軸３と、固定部であるハウジング４との間に配置され、回転軸３およびハウジング４をシール部材で押し当てる。これにより、回転シール１３は、回転軸３とハウジング４との間の隙間に対してシールを行い、冷媒の漏れを防止する。
　回転シール１３は、回転軸３およびハウジング４に接触する摺動部を有している。回転シール１３は、摺動部の押し付け圧力を高くすることで、シール性が向上する。回転電機１０３は、実施の形態１で説明した回転電機１００と同様に、ベアリング５とハウジング４との間の隙間は小さく、圧力損失が大きいこと、ベアリング５とハウジング４との間の隙間に圧力がほとんどかからないことから、冷媒はハウジング４が傾けられた場合に滲み出る程度の流量であり噴出しない。
　このため、摺動部の押し付け圧力は小さくてもよい。摺動部の押し付け圧力が高い場合には、摺動部の摩擦力が増加するので回転軸３に必要なトルクが増加するが、回転シール１３は、小さな押し付け圧力で冷媒の漏れを防止できるので、回転軸３に必要なトルクの増加を抑制することができる。
　このように実施の形態３によれば、回転電機１０３が回転シール１３，１４を備えているので、回転軸３に必要なトルクの増加を抑制しつつ冷媒の漏れを防止できる。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　固定子、２　回転子、３　回転軸、４　ハウジング、５　ベアリング、６　ミラー、７　エンコーダ、８　取り付け治具、９　流入流路、１０，１１Ａ～１１Ｄ，１２，５６，５７　排出流路、１３，１４　回転シール、４１　コイル、４２　ティース、４３，４４　排出部、４５　被カット領域、４６　カット面、４７　上面、５１　溝部、５５　ヘッダ部、７０　チラー、７２　水位、１００～１０３　回転電機。

Claims (7)

  1. 　第１の方向が軸方向である回転軸と、
    　前記回転軸と軸方向が同じであり前記回転軸に取り付けられて前記回転軸とともに回転する回転子と、
    　前記回転軸と軸方向が同じであり前記回転子が配置される領域の側面を囲う領域に配置された固定子と、
    　前記回転子および前記固定子を囲う領域に配置されたハウジングと、
    　を備え、
    　前記ハウジングの外部から液体状の冷媒を流入する流入流路および前記ハウジングの外部へ前記冷媒を排出する第１の冷媒排出流路が設けられており、
    　前記流入流路は、前記ハウジングの上側から前記第１の方向に垂直な第２の方向に延設されて前記ハウジングおよび前記固定子を貫通し前記回転子の上側に至り、
    　前記第１の冷媒排出流路は、前記回転子の下側から前記第２の方向に延設されて前記固定子および前記ハウジングを貫通し前記ハウジングの外側に至り、
    　前記固定子と前記ハウジングとは密着し、且つ前記流入流路は、密着した前記固定子と前記ハウジングとを貫通し前記回転子の上側に設けられた前記固定子と前記回転子との間の隙間まで繋がっている、
    　ことを特徴とする回転電機。
  2. 　前記流入流路に入れられた前記冷媒を前記回転子の下側から前記第１の冷媒排出流路まで流す第２の冷媒排出流路がさらに設けられており、
    　前記第２の冷媒排出流路は、前記回転子の下側で前記第１の方向に延設されるとともに前記回転子の下側に設けられた前記回転子と前記固定子との間の隙間と、前記第１の冷媒排出流路とに繋げられている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
  3. 　前記固定子は、前記第１の方向に沿って配置された、ティースおよび複数のコイルを有し、
    　前記第２の冷媒排出流路は、前記コイル間、前記ティース、および前記ハウジングの少なくとも１つを前記第１の方向に向かって貫通している、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
  4. 　前記第１の冷媒排出流路は複数からなり、それぞれの前記第１の冷媒排出流路は前記第２の方向に平行に並べられている、
    　ことを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の回転電機。
  5. 　前記ハウジングと前記回転軸とを接続するベアリングをさらに備え、
    　前記ベアリングおよび前記ハウジングの外側には、前記回転軸を介して流れてくる前記冷媒をチラーに向けて流す第３の冷媒排出流路が設けられている、
    　ことを特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載の回転電機。
  6. 　前記第３の冷媒排出流路には、前記冷媒を流す溝が形成されている、
    　ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
  7. 　前記ベアリングと前記第３の冷媒排出流路との間に配置されて、前記ハウジングと前記回転軸との間の隙間を埋める回転シールをさらに備える、
    　ことを特徴とする請求項５または６に記載の回転電機。
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