JPH0456540B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、筺体内に騒音を発生する冷却フアン
付の回転電機及び該回転電機の制御装置を収納し
たものにおける回転電機の冷却装置に関するもの
である。

〔発明の背景〕

従来の装置では、回転電機と該回転電機の制御
装置を一体化しているものは少なく、別々に設置
されることが多い。従来の回転電機と該回転電機
の制御装置を一体化した装置の一例を第１図に示
す。第１図において、１は筺体、２は回転電機、
３は制御装置である。第１図では筺体１の前扉
７，８を開けた状態を示してある。冷却空気は筺
体の取入口ａより回転電機２の冷却フアン１１に
より吸引され、矢印の如く進み、筺体の排出口ｂ
より排出され、回転電機２は冷却される。このよ
うな装置において次のような問題がある。

(1) 騒音発生源の回転電機よりの騒音は、特にそ
の冷却風の取入口及び排出口方向が大きく、回転
電機を筺体で囲つても、筺体の冷却風取入口及び
排出口が回転電機の冷却風の取入口及び排出口と
近いので、騒音低下も数dBしか期待できない。

(2) 回転電機と外側との通風方向が同一であるの
で、出口側になる程温度が高くなる、即ち、温度
分布勾配が大きい。

(3) 筺体と回転電機の間隔をとろうとすると筺体
が大きくなる。

(4) 回転電機の上部に位置する制御装置は、回転
電機の発熱により温度が高くなるので、寿命が著
しく短くなり、また誤動作を起す欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、小形コンパクトで冷却性がよ
く低騒音の、回転電機と制御装置を一体化した回
転電機の冷却装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明による回転電機の冷却装置は、筺体内
に、冷却フアンと通風取入口及び通風出口を有し
て内部を冷却空気が流れるように構成した回転電
機と、当該回転電機の上方に当該回転電機の制御
装置を配置して収容したものにおいて、前記筐体
は、第１の空気取入口と該第１の空気取入口より
上方に第２の排気口とを備え、当該筐体内部に
は、前記回転電機と前記制御装置とを仕切ると共
に、前記第１の空気取入口と前記通風取入口との
間を仕切り、前記回転電機を囲むように設けら
れ、前記通風出口に連通する第１の排出口と前記
回転電機に対しその通風出口側に設けた吸気口及
び前記回転電機に対しその通風出口側に前記制御
装置側と前記回転電機側とを連通する第１の排気
口とを有する隔壁を備え、該隔壁は、前記筺体内
面との間で前記第１の空気取入口から前記吸気口
に至る第１の通風路を、前記回転電機外面との間
で前記回転電機の外面に沿つて前記吸気口から前
記通風取入口に至る第２の通風路を、前記筺体内
面との間で前記第１の排出口から前記第２の排気
口に至る第３の通風路を、前記第１の空気取入口
から前記制御装置の周囲を通り前記第１の排気口
に至る第４の通風路をそれぞれ形成するよう構成
し、前記第１の通風路と前記第４の通風路から前
記第２の通風路を介して前記回転電機内部に前記
第１の空気取入口から取り入れた冷却空気を通す
に際し、前記第２の通風路を流れる気流の向きと
前記回転電機の内部を流れる気流の向きを逆方向
としたことを特徴とするものである。

本発明による装置における他の好ましい態様に
おいては前記通風路に吸音材を装着してある。

本発明による装置における更に他の好ましい態
様においては、前記制御装置を隔壁にて囲み、該
隔壁に冷却空気取入口を設けると共に、前記回転
電機の冷却フアンが冷却空気吸引可能な該隔壁の
個所に冷却空気排出口を設けてある。

本発明による装置によるもつとも大きな特徴
は、騒音を発生する回転電機を、筺体と隔壁で二
重に囲み、隔壁に消音材を装置して騒音の拡散を
防止すると共に、騒音の伝達は通風路により最も
多く行なわれるので、通風路を長くし、屈曲さ
せ、騒音を通風路壁に衝突させて消失させるよう
にしてあるところにある。なお、通風路壁には必
要に応じて消音材を装着させる。勿論、回転電機
及び制御装置を収納する筺体を大きくして消音処
置をとることにより騒音防止の効果を挙げること
ができるが、本発明の装置の構成は、小形な筺体
においても、筺体の内側の面と回転電機との間の
空間を通風路および消音装置として有効利用し実
施可能なものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の装置を実施例に基づいて説明す
る。第２は本発明の装置の実施例の斜視図、第３
図は第２図における−線を通る垂直断面図、
第４図は第２図における−線を通る水平断面
図である。

この装置は、筺体１内に冷却フアン１１を有す
る回転電機２及び回転電機２の制御装置３を収納
して構成されている。筺体１の左側壁に第１の空
気取入口としての冷却空気取入口（吸気口）ａ，
ｃが、天板右側に第２の排気口としての冷却空気
排出口（排気口）ｂが設けてある。第２図は筺体
１の前面の扉７，８の開放状態を示し、第４図は
閉鎖状態を示してある。回転電機２は更に、筺体
１の壁と間隔を保つた隔壁により囲まれている。
吸気口ａ側の隔壁を第２の隔壁４、前後側の隔壁
を第４の隔壁５、排気口ｂ側の隔壁を第３の隔壁
６とする。回転電機２の上側には第１の隔壁とし
ての架台１０が設けられ、架台１０は筺体１の左
側壁１ｂに左端部が、筺体１の背面の壁面１ｄに
背面側が、隔壁６に右端部がそれぞれ接続され
る。架台１０の右側部には第１の排気口としての
排気口ｍとなる開口部が設けられる。架台１０の
下面には隔壁４、隔壁５がそれぞれ筺体１との間
に第１の通風路としての通風路ｋ，ｌを形成する
よう設けられる。本実施例では架台１０はその前
面側が隔壁５と同一面で下方に向かつて折り曲げ
られ、この折り曲げられた部分は吸気口ｆの上端
部の高さまで立ち下がり、隔壁５の上側に接続さ
れる。架台１０の上には制御装置３が載置され
る。回転電機２の下側より騒音の拡散は少ないの
で隔壁は設けていない。排気口ｂ側の隔壁６は筺
体１の前壁（本実施例では前面扉８）から所定距
離離間して設けられるとともに、筺体１の後壁１
ｄ及び天板１ｃまで延伸され（延伸部の隔壁を符
号９で示す。）で設けられ、これにより筺体１の
右側に排気口ｂに連通する通風路ｇ（下部）及び
ｈ（上部）が形成される。なお前面の扉７，８は
一体の壁であつてもよいことは勿論である。

この実施例では、制御装置３は第１の隔壁とし
ての架台１０と、第５の隔壁としての隔壁９と、
筺体１の第１の側板としての第１の空気取入口
（吸気口）ａ，ｃが設けられた側の側板１ｂ（第２
図では左側の側板）、筺体１の背板１ｄ及び筺体
１の天井板１ｃで囲まれている。この制御装置３
が収納された空間内には第１の空気取入口ｃから
制御装置３の周囲を通り排気口ｍに至る第４の通
風路が形成される。本実施例では第１の空気取入
口はａとｃとに分割されて架台１０の上下にそれ
ぞれ設けられているが、一つの取入口にして架台
１０の上下にわたるように設けてもよい。また、
第１の空気取入口はａとｃのいずれか一方の位置
であつてもよい。隔壁９は筺体１の第２の側板１
ａ（第２図では右側の側板）から所定間隔離間し
て設けられ、第３の隔壁としての隔壁６から連続
して延びて、背面側が筺体１の背面１ｄに接続さ
れ、上面側が筺体１の天井面１ｃに接続される。
隔壁９および隔壁６の手前側は架台１０の前面お
よび隔壁５と同一面となるよう側板１ａに向かつ
て折り曲げられ、側板１ａと隔壁６および隔壁９
との間はダクト状に形成されて第３の通風路とし
ての通風路ｇおよび通風路ｈがそれぞれ構成され
る。回転電機２の通風取入口ｄ側に設けられてた
隔壁４は筺体１の側板１ｄから所定距離離間して
設けられ、背面側が筺体１の背面１ｄに接続され
る。これにより、側板１ｂと隔壁４との間に吸気
口ａから吸引された空気が流通する通風路ｋが構
成される。回転電機２の通風出口２ｅ側に設けら
れた隔壁６と隔壁４との間には隔壁６の近傍に吸
気口ｆを有する隔壁５が設けられ、隔壁５と筺体
１の扉７，８との間に通風路ｋに連通して吸気口
ａから吸引された空気を吸気口ｆに導く通風路１
が形成される。隔壁４，５の内面と回転電機２と
の間の空間には吸気口ｆから通風取入口ｄに向か
う第２の通風路が形成される。

回転電機２の隔壁５の右端部の通風路１に面す
る側に回転電機室の吸気口ｆが設けられ、隔壁６
の通風路ｇに面する側に回転電機の排気口ｅが設
けられている。回転電機２はその通風出口２ｅを
排気口ｅに密着させて配置され、その通風取入口
ｄは回転電機２の左端部となる。

筺体１の側板１ｂには制御装置室の吸気口ｃが
設けられ、吸気口ｃと架台１０に設けられた制御
装置室と回転電機室とを連通する排気口ｍとの間
に通風路が形成される。

通風路ｋ，ｌ，ｇ，ｈ等に面する壁の全部また
は一部に吸音材、例えばウレタンフオーム等、を
装着してある。

この装置は以上の如く構成され、冷却空気は回
転電機２の冷却フアン１１により吸気口ａより筺
体１内に吸引される。吸気口ａより吸引された冷
却空気は、図面に矢印で示すように、通風路ｋよ
り通風路ｌに入り、回転電機室吸気口ｆより回転
電機室に入る。冷却空気は更に、回転電機２の外
側を回転電機に沿つて左へ進み回転電機を外側よ
り冷却した後、回転電機２の通風取入口ｄより回
転電機内に入り、破線矢印ｉのように進み回転電
機を冷却し、回転電機の通風出口２ｅと排気口ｅ
より通風路ｇに入り、通風路ｈを通り排気口ｂよ
り筺体１外に排出される。

一方、筺体１の側板１ｂの制御装置室に面する
部分に第１の空気取入口としての吸気口ｃが設け
られ、架台１０の隔壁９の近傍に排気口ｍが設け
られ、排気口ｍは回転電機２の冷却フアン１１が
冷却空気の吸引可能な個所に設けてあるので、吸
気口ｃより吸引された空気は制御装置室内に形成
された第４の通風路を通り、制御装置を冷却し排
気口ｍより回転電機室に入り、第２の通風路を通
り大部の冷却空気と一緒になつて回転電機２内を
通り筺体１外に排出される。第５図に回転電機２
の内部構造の例を示す。この例において、１２は
電動部、１３は発電部、１４は発電部に接続され
た励磁部である。冷却フアン１１の回転により吸
気口ｄより入つた冷却空気は外枠１５の内側を通
り矢印ｉに示すように流れ通風出口２ｅを介して
隔壁６の排気口ｅより通風路ｇへ排気される。

また回転電機２内は吸気側より排気側が高温と
なるが回転電機室吸気口ｆを回転電機２の排気側
に近づけて設けているので回転電機の温度上昇を
均一化することができる。更に回転電機と制御装
置との間は冷却空気が通るので、回転電機の発熱
が制御装置に伝わりにくく制御装置の温度上昇を
低くすることができる。

以上の如く、本実施例の装置は騒音を発生する
回転電機が筺体と隔壁で二重に囲まれていて、更
に、発生騒音の大部分を伝達する通風路を長くし
て屈曲し、騒音を通風路の壁に衝突させて消失さ
せ、また、必要に応じて通風路の壁に消音材を装
着しているので、騒音を著しく低下させることが
できる。また、本実施例の装置の構成は筺体を何
等大形化することなく達成することができるの
で、装置を小形コンパクトのものとすることがで
きる。本発明の装置により、回転電機単体に対し
10〜20dbの騒音低減が可能となつた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転電機の冷却空気を外部と
内部で逆方向に通風し、温度勾配を小さくして温
度上昇を低く押さえるように構成しているので、
回転電機の小形化に役立つとともに、制御装置に
伝達される熱量を減少させることができるので、
制御装置の温度上昇を抑制でき、制御部品の長寿
命化による信頼性の向上を図ることができる。更
に回転電機と制御装置との間に冷却空気を構成し
ているので、制御装置の温度上昇がより小さくな
り制御部品の大幅な長寿命化が計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転電機と該回転電機の制御装
置を一体化した装置の一例の斜視図、第２図は本
発明の回転電機の冷却装置の実施例の斜視図、第
３図は第２図における−線を垂直断面図、第
４図は第２図における−線を通る水平断面図
である。第５図は回転電機の上半分断面した正面
図。 １…筺体、２…回転電機、３…制御装置、４，
５，６…回転電機を囲む隔壁、９…其他の隔壁、
ａ，ｃ，ｆ，ｄ…冷却空気取入口（吸気口）、ｂ，
ｅ，ｍ…冷却空気排出口（排気口）、ｇ，ｈ，ｋ，
ｌ…通風路、１１…冷却フアン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筐体内に、冷却フアンと通風取入口及び通風
   出口を有して内部を冷却空気が流れるように構成
   した回転電機と、当該回転電機の上方に当該回転
   電機の制御装置を配置して収容したものにおい
   て、 前記筐体は、第１の空気取入口と該第１の空気
   取入口より上方に第２の排気口とを備え、 当該筐体内部には、前記回転電機と前記制御装
   置とを仕切ると共に、前記第１の空気取入口と前
   記通風取入口との間を仕切り、前記回転電機を囲
   むよう設けられ、前記通風出口に連通する第１の
   排出口と前記回転電機に対しその通風出口側に設
   けた吸気口及び前記回転電機に対しその通風出口
   側に前記制御装置側と前記回転電機側とを連通す
   る第１の排気口とを有する隔壁を備え、 該隔壁は、前記筐体内面との間で前記第１の空
   気取入口から前記吸気口に至る第１の通風路を、 前記回転電機外面との間で前記回転電機の外面
   に沿つて前記吸気口から前記通風取入口に至る第
   ２の通風路を、 前記筐体内面との間で前記第１の排出口から前
   記第２の排気口に至る第３の通風路を、 前記第１の空気取入口から前記制御装置の周囲
   を通り前記第１の排気口に至る第４の通風路をそ
   れぞれ形成するよう構成し、 前記第１の通風路と前記第４の通風路から前記
   第２の通風路を介して前記回転電機内部に前記第
   １の空気取入口から取り入れた冷却空気を通すに
   際し、前記第２の通風路を流れる気流の向きと前
   記回転電機の内部を流れる気流の向きを逆方向と
   したことを特徴とする回転電機の冷却装置。 ２ 前記隔壁は前記回転電機と前記制御装置とを
   仕切る第１の隔壁と、前記通風取入口と前記第１
   の空気取入口とを仕切る第２の隔壁と、前記第２
   の隔壁と所定間隔離間して設けられ前記通風出口
   と連通する第１の排出口を有して前記通風出口側
   の部分を仕切るよう設けられた第３の隔壁と、前
   記第２の隔壁と前記第３の隔壁との間に設けられ
   て前記第３の隔壁の近傍に吸気口を備えた第４の
   隔壁と、前記第３の隔壁に連なり前記第１の隔壁
   を越えて上方に延びる第５の隔壁とにより構成さ
   れ、前記第１の通風路が前記第２の隔壁および前
   記第４の隔壁と前記筺体内面との間に設けられ、
   前記第２の通風路が前記第１および第４の隔壁と
   前記回転電機との間に設けられ、前記第３の通風
   路が前記筺体内面と前記第３の隔壁および前記第
   ５の隔壁との間に設けられ、前記第４の通風路が
   前記第１の隔壁の上面と前記第５の隔壁および前
   記筺体内面との間に設けられたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の回転電機の冷却装
   置。