JPH05111218A - 回転電気機器の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 発電機、モータをほこり、湿気等から保護し
つつ効率良く冷却する。 【構成】 回転電気機器（一例として発電機１２）をエ
ンジンの吸気管１６の一部とする。発電機１２は自己通
風形であり、ファン２８及び３０、溝３４を有してい
る。エアクリーナ１８からの空気により発電機１２が冷
却され、暖まった空気がサージタンク２０に吸入され
る。 【効果】 発電機１２がほこり、湿気等から保護されか
つ小形廉価となり、エンジンへの吸気が暖まるためトル
ク変動が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばハイブリッド車
等のエンジンと回転電気機器（モータ、発電機）を搭載
する装置において、回転電気機器を冷却する構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、従来のガソリン車のようにエンジ
ンのみを駆動源とするのではなく、エンジン及びモータ
を駆動源として用い得る構造のハイブリッド車が開発さ
れている。たとえばシリーズハイブリッド車では、エン
ジンにより発電機を回転させ、発電機出力によりモータ
を駆動し、モータにより車輪を回転させる構成が採用さ
れている。

【０００３】モータ、発電機のような回転電気機器を使
用する場合、これをいかに冷却するかが重要となる。す
なわち、動作に伴い生じる熱を随時逃がすことが好まし
く、従来から冷却構造が各種提案されている。

【０００４】「モータ活用マニュアル」（昭和４８年、
オーム社、坪島他著）には、冷却構造には、概ね自己通
風形と他力通風形の２種類がある旨が記されている。自
己通風形は、ロータに取り付けたファン又はロータ自身
の回転により、通風する構造である。また、他力通風形
は、別個に送風機を設け、これにより通風する構造であ
る。

【０００５】また、この文献には、さらに開放形と全閉
形の２種類の形式が示されている。開放形は、モータ
（又は発電機）内部に空気が流通するよう外被に開口を
設けた構成である。全閉形は、モータ（又は発電機）の
外被に開口を設けず周囲のみに空気を流通させる構成で
ある。前者は冷却効率が良く小形廉価であるという特長
を有しており、後者はほこり、湿気に強いという特長を
有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ハイブリッド車に搭載
する場合、ほこり等に十分に強くする必要から、モー
タ、発電機を全閉形とすることが考えられる。しかし、
全閉形では冷却効率が低く、また小形化が困難である。
さらに、エンジンと発電機等の間でエアフィルタを共用
してもそれぞれの通気損失となり効率が悪化する。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、モータ、発電機等
の回転電気機器をほこり、湿気等から保護しつつ効率良
い冷却を実現することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の回転電気機器の冷却構造は、内部に
空気の流路を有するとともに回転軸に取り付けられたフ
ァンを有する自己通風形のモータ、発電機等の回転電気
機器と、吸気管を介して吸気するエンジンと、を搭載す
る装置において、回転電気機器の内部の空気の流路と吸
気管内の空気の流路とが連通しかつ回転電気機器が全閉
形となるよう、回転電気機器の外被が吸気管と連続し、
エンジンへの吸気により回転電気機器を冷却しかつエン
ジンへの吸気を暖めることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明においては、回転電気機器内部の空気の
流路と吸気管内部の流路とが連通しており、回転電気機
器は自己通風機能を有している。従って、エンジンの吸
気により回転電気機器が冷却されると共に、エンジンへ
の吸気が暖まり燃料の霧化状態が良くなり燃焼効率が向
上する。また、回転電気機器の外被が吸気管と連続し回
転電気機器が全閉形となるため、回転電気機器は冷却に
当たってほこり、湿気から保護される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。図１及び図２には、本発明の一実施例
に係る発電機の冷却構造が示されており、特に図１は全
体構成を、図２は要部断面を、それぞれ示している。

【００１１】この実施例においては、エンジン１０と発
電機１２が増速機１４を介して連結されている。すなわ
ち、エンジン１０が駆動している状態では、増速機１４
によりエンジン１０の回転が増速されて発電機１２に伝
達する。発電機１２は、図示しないバッテリやモータに
電力を供給する。

【００１２】この実施例の特徴とするところは、発電機
１２が吸気管１６の一部を構成していることである。吸
気管１６はエアクリーナ１８からサージタンク２０への
気体流路であり、エアクリーナ１８により浄化された空
気は発電機１２を含む吸気管１６を介してサージタンク
２０に吸入されることとなる。

【００１３】発電機１２の内部構造は、図２に示される
ように、自己通風形となっている。すなわち、エンジン
１０が回転するとロータ２２が回転し発電機１２の巻線
２４からモータ等への電力供給が行われるとともに、ロ
ータ軸２６にファン２８及び３０が設けられているため
このファン２８及び３０による強制通風が行われること
となる。また、ステータ３２には溝３４が設けられてお
り、十分な通気が確保され、さらにロータ２２とステー
タ３２の間のエアギャップ３６を介しても空気が流通す
る。

【００１４】したがって、この実施例においては、エン
ジン１０が回転し発電機１２のロータ２２が回転する
と、エアクリーナ１８からの吸気によって発電機１２の
各部構成（巻線２４、ステータ３２、ロータ２２等）が
冷却される。自己通風形であるため小形廉価に構成で
き、かつ、吸気管１６の一部を構成しているため全閉形
となりほこり、湿気からも保護される。

【００１５】また、このような発電機１２を介してサー
ジタンク２０に空気が吸入されると、この空気が発電機
１２の熱により暖まっているため、燃料の霧化状態が良
くなり、エンジン１０のトルク変動が小さくなる。ま
た、ファン２８及び３０によりサージタンク２０の内圧
が上昇するため、エンジン１０のポンピングロスが減
り、燃費が向上する。さらに、発電機１２の排気がエン
ジン１０に吸入されるため排気音を低減できる。加え
て、エアフィルタ３８の設定も容易となる。

【００１６】なお、以上の説明は、吸気管１６の一部を
構成する回転電気機器を発電機１２としたものである
が、これはモータであっても構わない。シリーズハイブ
リッド車では、エンジン１０によって発電機１２が回転
しているときであってもモータが回転しているとは限ら
ないため、図１のように発電機１２について本発明の冷
却構造を適用したほうが好ましい。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転電気機器の外被を吸気管と連続させ回転電気機器を
全閉形となるように構成したため、ほこり、湿気から保
護しつつ回転電気機器を冷却できる。また、回転電気機
器内部の空気の流路と吸気管内部の流路とを連通させ、
回転電気機器を自己通風形としたため、エンジンの吸気
により回転電気機器を冷却でき、またエンジンへの吸気
が暖まりトルク変動を低減できる。さらに、ポンピング
ロスの低減による燃費向上、回転電気機器の排気の吸入
による排気音低減を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回転電気機器の冷却構
造の全体構成を示す図である。

【図２】この実施例の要部構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ エンジン １２ 発電機 １６ 吸気管 ２８，３０ ファン ３４ 溝 ３６ エアギャップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に空気の流路を有するとともに回転
   軸に取り付けられたファンを有する自己通風形のモー
   タ、発電機等の回転電気機器と、吸気管を介して吸気す
   るエンジンと、を搭載する装置において、 回転電気機器の内部の空気の流路と吸気管内の空気の流
   路とが連通しかつ回転電気機器が全閉形となるよう、回
   転電気機器の外被が吸気管と連続し、 エンジンへの吸気により回転電気機器を冷却しかつエン
   ジンへの吸気を暖めることを特徴とする回転電気機器の
   冷却構造。