JPH0214310Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷却液を発熱部に直接噴霧して良好な
冷却をなしうるようにした液冷回転電機の改良に
関するものである。

第１図はこの種の液冷回転電機としてブラシレ
ス同期発電機における一具体例を示すものであ
る。同図において、フレーム１とその両側のブラ
ケツト２，３とにより発電機の外被を構成し、フ
レーム１の内周面には主電機子４を挿嵌して固定
子部を形成する。

一方、上記ブラケツト２，３にそれぞれ取付け
た軸受５，６を介して両端部を支持した軸７に
は、上記主電機子４と対向する主界磁８が嵌挿さ
れて回転子部を形成している。

さらに、上記固定子部には主電機子４の側方に
おいて励磁機界磁９をブラケツト２に、また回転
子部には励磁機電機子１０および整流装置１１を
上記励磁機界磁９と対向して軸７にそれぞれ取付
け、かつこの整流装置１１を介して上記励磁機電
機子１０と主界磁８とを電気的に接続することに
よつてブラシレス同期発電機を構成する。

そして、この発電機は上記フレーム１の取付フ
ランジ１ａによつて駆動装置（図示せず）側に取
付けられ、軸７のスプライン７ａを介し駆動回転
された状態で、励磁機界磁９に外部より励磁を受
けることによつて主電機子４に出力を発電するこ
とができる。

次に冷却構成について説明すると、冷却液は一
般にオイルが使用され、まずこのオイルは上記ブ
ラケツト２に設けた給油口１２から適度な圧力で
供給され、軸７の中空孔を、一端入口７ｂから他
端出口７ｃまで通過して発電機の駆動装置側へ返
送される。この軸７には上記主界磁８および主電
機子４の両コイル端部分に対応して複数個のノズ
ル１３が埋設されており、中空孔を通過するオイ
ルは回転遠心力によつて前記ノズル１３から両コ
イル端部分に直接噴霧され、コイルを冷却すると
同時に発電機内部をオイルミスト状にし、励磁機
コイルなども含めて全体が冷却されるように作用
する。

そして、コイル等から熱を奪つたオイルはフレ
ーム１の底部に溜まり排油口１４から排出され
る。また、軸受５，６も給油口１２から供給され
たオイルが軸７のラビリンス部７ｄを介し、また
図示左方の軸端部の小孔７ｅを通つて分流し、そ
れぞれ潤滑されるようになつている。

上記構成によれば、オイルをコイルなどの発熱
部に直接噴霧することによつて熱を奪い良好な冷
却がなされるよう意図されているが、その作動過
程では当然のことながらオイルはミスト状をなし
て主電機子４と主界磁８との間の空隙部にも浸入
することになる。

然るに、この空隙部は通常数ミリ程度と狭小
で、軸方向にも比較的長く、したがつて主界磁８
と主電機子４との相対回転運動によりこの空隙部
は減圧され、オイルは空隙部の軸方向中央部に引
きつけられて流動せず、また主界磁８の図示しな
い界磁磁極間の空間に浸入したオイルも遠心力に
より該空間の軸方向中央部に溜つて流動すること
がない。このため、上記浸入したオイルによつて
は冷却作用が行なわれないばかりか逆に摩擦によ
つて発熱作用を生じる結果となる。従つて、両コ
イル端部に直接オイルを噴霧することによつて発
熱を抑止させようとしても、空隙部に生じる発熱
作用のために冷却効果が損なわれ、発電機の温度
が高くなるという欠点があつた。

本考案は叙上の点に鑑みなされたもので、空隙
部に浸入したオイルの流動性を向上させることに
よつて良好な冷却をなし得る液冷回転電機を提供
することを目的としている。

以下、本考案の実施例を図によつて説明する
と、第２図において、４は主電機子で、その電機
子鉄心４ａのスロツト内には電機子コイル４ｂが
巻装されている。

一方、８は主界磁で、その周面の界磁磁極８ａ
には界磁コイル８ｂがそれぞれ巻装され、この界
磁コイル８ｂ間のスロツトには軸方向に延出され
たＶ字状のホルダ８ｃが挿着されており、またこ
のホルダ８ｃの上部には軸方向に延出された板状
のウエツジ８ｄが覆着され、このウエツジ８ｄに
より、ホルダ８ｃ内に軸方向に亘つて発電機内部
と同圧に連通する三角形の空間８ｅが形成される
とともに界磁コイル８ｂが界磁磁極８ａに押圧固
定される。

他方、冷却オイルは上記界磁コイル８ｂおよび
電機子コイル４ｂの発熱をそれぞれの両コイル端
部に直接噴霧されることにより奪い冷却作用を行
うものであるが、冷却オイルが上記空隙部に浸入
するとその動きが規制され、また摩擦により発熱
し、逆効果をもたらすことは前述のとおりであ
る。

然るに、第２図に示すようにウエツジ８ｄの中
央部には小孔８ｆが穿設されており、この小孔８
ｆを介して冷却オイルが空間８ｅから空隙部に流
出するようになつている。すなわち、空間８ｅ内
の冷却オイルは遠心力を受けて小孔８ｆから減圧
された空隙部内に押出され、空隙部に溜つたオイ
ルとともに空隙部の軸方向両端から発電機内部へ
流出する。つまりオイルは空間８ｅの軸方向両端
から流入して小孔８ｆを介し空隙部の軸方向両端
部へ流出する循環路を還流することとなる。

換言すれば、ノズル１３から噴霧されたオイル
は、発電機内部にオイルミスト状となつて充満し
た後に空間８ｅや空隙部に浸入するが、主界磁８
の回転に伴う遠心力により空間８ｅ内のオイルが
上記小孔８ｆを介して減圧され空隙部に急速に流
出され、空隙部内に溜つたオイルとともに空隙部
の両端から発電機内に流出拡散される。然して、
空隙部に浸入しその中央に溜つたオイルは強制的
に流動が促進されることになるので、空隙部の発
熱を防止することが可能となり、発電機の冷却機
能を向上させることができる。そして、これは、
各ウエツジ８ｄの中央部に直径２mmの小孔８ｆを
一個ずつ穿設した定格出力40KVA、定格回転数
6000rpmの高周波発電機における実測で、フレー
ム表面での温度が従来81℃であつたものが同一条
件下で72℃まで低減したことにより確認された。

尚、ウエツジ８ｄは通常アルミ合金や銅合金か
らなり、また小孔８ｆはウエツジ８ｄが受ける遠
心力に対して機械的強度を損なわない範囲におい
て一個若しくは複数個穿設することができ、その
形状も細隙等所望のものとすることができる。

以上のように本考案によれば、極めて簡易な構
成で発電機の発熱を抑制することのできる液冷回
転電機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液冷回転電機の一般構成を示す縦断面
図、第２図は本考案実施例に係る液冷回転電機の
要部を示す横断面図である。 ４……主電機子、８……主界磁、８ａ……磁
極、８ｂ……界磁コイル、８ｃ……ホルダ、８ｄ
……ウエツジ、８ｆ……小孔。尚、図中同一符号
は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定子に空隙部を挟んで対向する回転子の中空
   軸にノズルを設け、このノズルから中空軸に供給
   された冷却液を固定子と回転子のコイル等の発熱
   部に噴霧して冷却する液冷回転電機において、上
   記回転子の磁極間のスロツトに該磁極に巻装され
   たコイルを押圧保持する断面Ｖ字状の軸方向に延
   びるホルダを配設するとともに、このホルダの上
   部に軸方向に延びるウエツジを覆着し、このウエ
   ツジの中央部には、上記空隙部と上記ウエツジに
   より軸方向に貫通して形成された上記ホルダ内の
   空間とを連通する小孔を穿設したことを特徴とす
   る液冷回転電機。