JPH05336706A - 回転電機の通風ろ過器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】通風ろ過器に取り付けられたエアーフィルタに
付着した塵埃の除去を容易にし、回転電機の分解清掃作
業の頻度を減らす。 【構成】回転電機の固定子枠１の吸気口１ａに取り付け
られた通風ろ過器５の内部に圧縮空気を放出するノズル
７を設ける。このノズル７の接続管７ａに空圧ゴムホー
ス12を接続し、この空圧ゴムホース12は、圧縮空気源と
なる車両のブレーキ用空圧シリンダの排気口に接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両用主電動機
などに取り付けられる回転電機の通風ろ過器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の鉄道車両用主電動機として使われ
ている誘導電動機の一例を図３の縦断面図に示す。図３
において、断面コ字状に形成された固定子枠１の内周に
は、積層鉄心でなる環状の固定子鉄心13が左側から挿着
され、この固定子鉄心13の内周に軸方向に形成された各
溝13ａには、固定子コイル13ｂがそれぞれ挿入されてい
る。固定子鉄心13の両側には、鉄心押え13ｃが挿入さ
れ、固定子枠１の左端には、環状の軸受枠３Ａの外周右
側に形成された嵌合部が挿入され、ボルト３ａで固定子
枠１に固定されている。

【０００３】軸受枠３Ａの内周には、ころ軸受14Ａが左
側から挿着され、このころ軸受14Ａの外輪の左側面は、
内側の外周が軸受枠３Ａの内周に挿入された軸受押え16
Ａの右側面で押圧されている。固定子枠１の右側の側板
３Ｂの内周には、軸受枠17の右側外周に形成された嵌合
部が内側から挿入され、この軸受枠17の内周には、玉軸
受14Ｂが挿入され、この玉軸受14Ｂの外輪は、軸受枠17
の内周に左側外周の嵌合部が挿入された軸受押え16Ｂの
左側面で押圧されている。

【０００４】ころ軸受14Ａと玉軸受14Ｂの内周間には、
軸６があらかじめ圧入されている。この軸６の中間部に
は、積層鉄心でなる環状の回転子鉄心２があらかじめ圧
入され、この回転子鉄心２の両側には、鉄心押え２ａが
あらかじめ圧入されている。これらの回転子鉄心２に
は、内周寄りの軸方向に、複数の通風穴18が等間隔に形
成されている。左側の鉄心押えの左側には、フィン４が
圧入されている。

【０００５】固定子枠１の外周右端の上部には、フラン
ジ付の吸気口１ａが形成され、この吸気口１ａの上部に
は、図４の斜視図で示す通風ろ過器15の下端のフランジ
部15ａが載置され、ボルト15ｂで固定されている。通風
ろ過器15の側面には、エアーフィルタ19が取り付けられ
ている。固定子枠１の外周左端には、複数の排気口１ｂ
が等間隔に設けられている。軸６の左端には、詳細省略
した継手８が挿着されている。

【０００６】このように構成された鉄道車両用の誘導電
動機においては、回転子鉄心２とともに回転するファン
４によって、外部の冷却空気は、矢印Ｆ１に示すよう
に、通風ろ過器15の側面のエアーフィルタ19を経て除塵
され、矢印Ｆ２に示すように、吸気口１ａから固定子枠
１の内部に流入する。すると、この冷却空気の一部は、
矢印Ｆ３に示すように各通風穴18を左に抜け、矢印Ｆ４
に示すようにファン４で吸引され、矢印Ｆ７に示すよう
に排気口１ｂから外部に排出される。また、吸気口１ａ
から内部に流入した冷却空気の一部は、矢印Ｆ５に示す
ように、固定子鉄心13と回転子鉄心２の間に形成された
狭い間隙を左に抜け、矢印Ｆ６に示すようにファン４で
吸引され、同じく外部に排出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された誘導電動機においては、例えば、地下鉄のよ
うに、塵埃の多い路線の車両に懸架されたときには、エ
アーフィルタ19に付着した塵埃のために、吸入される冷
却空気のエアーフィルタ19による圧力損失が増え、冷却
空気の風量が減少して回転子や固定子のコイルが過熱す
るおそれがある。このために、エアーフィルタ19を頻繁
に清掃して、付着した塵埃を取り除かなければならな
い。

【０００８】さらに、長期に亘る走行では、通風穴18の
内部に付着した塵埃が堆積し、この通風穴18の断面の減
少で冷却空気の風量が低下するので、車両から誘導電動
機を取り外して、分解し、内部に付着した塵埃を取り除
かなければならない。

【０００９】そのため、エアーフィルタ19に使用するろ
材の繊維の密度を上げて、塵埃の捕集効率を上げる方法
も考えられるが、すると、エアーフィルタ19に付着した
塵埃による圧力損失が加算されて、冷却空気の風量が急
速に低下するので、エアーフィルタ19の清掃の頻度を増
やさなければならなくなる欠点もある。また、通風ろ過
器15を取り外して予備のものと交換する方法も考えられ
るが、この誘導電動機は、台車の内部の狭い空間に取り
付けられているので、作業がやりにくく、かえって時間
がかかる。

【００１０】したがって、近年の車両のなかには、遠心
分離式や重力式の通風ろ過器を備えた主電動機も使われ
ているが、このように狭い空間に取り付けられた遠心分
離式または重力式の通風ろ過器では、塵埃の十分な分離
性能を期待できず、現在では、最も高性能の通風ろ過器
でも、約80％の捕集効率が限度で、残りの20％の塵埃は
回転電機の内部に付着・堆積する。したがって、定期的
な回転電機の分解による清掃を省くことはできない。そ
こで、本発明の目的は、エアーフィルタに付着した塵埃
を容易に取り除くことのできる回転電機の通風ろ過器を
得ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、回転電機の冷却空気の吸入口に設けられ外周にエア
ーフィルタが取り付けられた回転電機の通風ろ過器にお
いて、この通風ろ過器の内部に、圧縮空気をエアーフィ
ルタの内側面に放出するノズルを設けたことを特徴とす
る。

【００１２】また、請求項２に記載の発明は、回転電機
の冷却空気の吸入口に設けられ外周にエアーフィルタが
取り付けられた回転電機の通風ろ過器において、この通
風ろ過器の内部に、車両の停車で放出された圧縮空気を
エアーフィルタの内側面に放出するノズルを設けたこと
を特徴とする回転電機の通風ろ過器。

【００１３】さらに、請求項３に記載の発明は、回転電
機の冷却空気の吸入口に設けられ外周にエアーフィルタ
が取り付けられた回転電機の通風ろ過器において、この
通風ろ過器の内部に、車両の側面に設けられた空圧源接
続部に接続され、圧縮空気をエアーフィルタの内側面に
放出するノズルを設けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明においては、エアーフィ
ルタに捕集された塵埃は、ノズルから放出された圧縮空
気によって外側に吹き飛ばされ、回転電機の冷却空気の
風量は初期の値を確保される。

【００１５】また、請求項２に記載の発明においては、
エアーフィルタに捕集された塵埃は、停車した車両から
放出される余剰の空圧源から供給されノズルから放出さ
れた圧縮空気によって外側に吹き飛ばされ、回転電機の
冷却空気の風量は初期の値を確保される。

【００１６】さらに、請求項３に記載の発明において
は、エアーフィルタに捕集された塵埃は、空圧源接続部
に接続された空圧源から一括供給されノズルから放出さ
れた圧縮空気によって外側に吹き飛ばされ、回転電機の
冷却空気の風量は初期の値を確保される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の回転電機の通風ろ過器の一実
施例を図面を参照して説明する。但し、図３と重複する
部分は省く。図１は、本発明の回転電機の通風ろ過器を
示す斜視図、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であ
る。

【００１８】図１及び図２（ａ）において、誘導電動機
の固定子枠１の上端の片側に形成された吸気口１ａの上
端に形成されたフランジ部１ｃには、通風ろ過器５の下
端に形成されたフランジ５ａがボルト５ｂで固定されて
いる。この通風ろ過器５のカバー10の図１において左側
面には、長方形の開口部５ｃが形成され、この開口部５
ｃには、同じく長方形のエアーフィルタ９が図示しない
ボルトで取り付けられている。

【００１９】カバー10の右側面の中央部には、接続管７
ａが貫設され、この接続管７ａの先端には、両端が封止
された管状のノズル７の中央部が接続され、接続管７ａ
の後端には、空圧ゴムホース12の先端が挿入されてい
る。ノズル７の左側面には、複数の噴出口７ｂが等間隔
に設けられている。また、空圧ゴムホース12の図示しな
い右端は、車両に搭載されたブレーキ用シリンダの図示
しない空圧タンクに接続されている。

【００２０】このように構成された回転電機の通風ろ過
器においては、図２（ａ）の矢印Ｂで示す外気は、回転
電機に内蔵された図３に示す吸気用のファン４によっ
て、エアーフィルタ９を経て通風ろ過器５の内部に吸入
され、図２（ａ）の矢印Ｄに示すように吸気口１ａから
固定子枠１の内部に吸入される。このとき、矢印Ｂで示
す外気とともに矢印Ｃで示すように吸引された塵埃11の
大部分は、図２（ａ）に示すように、エアーフィルタ９
の外面に付着し、残りの一部はエアーフィルタ９のろ材
の中間から外側の内部に付着する。

【００２１】次に、車両が駅で停車して、発車前にブレ
ーキシリンダの内部の圧縮空気が排出されると、この圧
縮空気は空圧ゴムホース12を経て通風ろ過器５の内部の
ノズル７に送られ、図２（ｂ）に示すように、噴出口７
ｂからエアーフィルタ９の内側に放出される。すると、
図２（ａ）に示すように、エアーフィルタ９のろ材の外
面又は内部の外側寄りに捕集された塵埃11は、図２
（ｂ）の矢印Ｅに示すように吹き飛ばされて、エアーフ
ィルタ９は清掃される。

【００２２】この結果、このように構成された回転電機
の通風ろ過器においては、車両が停車する毎に、エアー
フィルタ９に付着した塵埃を除去し清掃することができ
るので、エアーフィルタ９への塵埃の付着に伴う冷却空
気の減少と回転電機の過熱を未然に防ぐことができるだ
けでなく、エアーフィルタ９に使用するろ材の繊維の密
度を上げても、冷却空気の風量を確保することができ、
ろ材の捕集効率を初期の値に維持することができるの
で、回転電機の内部へ侵入する塵埃を減らすことがで
き、回転電機の分解・清掃の頻度を減らすことができ
る。

【００２３】なお、通風ろ過器５は、従来の図４に示す
ように、エアーフィルタを側面外周の全面に設けて、図
２（ａ）に示すノズル７の左右とノズル７の両端の封止
部の中央部に噴出口を設けてもよい。この場合には、エ
アーフィルタの面積が増えるので、ろ材の繊維の密度を
更に上げても、エアーフィルタの圧力損失の増加を抑え
ることができるので、回転電機の分解・清掃の頻度を更
に減らすことができる利点がある。

【００２４】また、上記実施例では、空圧ゴムホース12
をブレーキ用シリンダの空圧タンクに接続した例で説明
したが、車両の扉を開閉する空圧シリンダに接続しても
よく、別の空圧タンクに接続して、毎日車庫に入ったと
きに空圧弁を開放してもよい。

【００２５】さらに、各回転電機の空圧ゴムホース12を
まとめて車両の側面まで配設し、常時は盲栓を取り付
け、入庫のたびに、車庫に備えられた空圧源の空圧ゴム
ホースを接続して、ノズル７から圧縮空気を噴出させる
第３の発明としてもよい。この場合には、全車両の回転
電機の通風ろ過器を一度に清掃することができる利点が
ある。

【００２６】このように、本発明の回転電機の通風ろ過
器においては、エアーフィルタに付着した塵埃によって
エアーフィルタの圧力損失が増える前に、通風ろ過器の
内側に設けた空圧のノズルから圧縮空気を吹き付けて、
エアーフィルタに捕集された塵埃を通風ろ過器の外側に
吹き飛ばして取り除くことができるので、塵埃を容易に
除去することができ、エアーフィルタの圧力損失に伴う
冷却風量の減少と回転電機の過熱を未然に防ぐことがで
きる。また、請求項２に記載の発明においては、エアー
フィルタに吹き付ける圧縮空気を、その車両で不要とな
った空圧源を利用することで、省エネルギーに対応した
車両用の回転電機の通風ろ過器とすることもできる。さ
らに、請求項３に記載の発明においては、エアーフィル
タに吹き付ける圧縮空気源の接続部を、接続作業の容易
な車両側に設けることで、車庫などで全車両のエアーフ
ィルタを一括して清掃することができる。

【００２７】このように、本発明では、エアーフィルタ
に付着した塵埃を容易に取り除くことができるので、回
転電機の分解を含む清掃の必要がなくなり、保守の容易
な回転電機の通風ろ過器を容易に得ることができる。

【００２８】なお、上記実施例では、通風ろ過器が取り
付けられた回転電機を誘導電動機のときで説明したが、
同期電動機でも、また、直流電動機のときでも、吸気口
を備えた回転電機であれば同様に適用できる。

【００２９】

【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
回転電機の冷却空気の吸入口に設けられ外周にエアーフ
ィルタが取り付けられた回転電機の通風ろ過器におい
て、この通風ろ過器の内部に、圧縮空気をエアーフィル
タの内側面に放出するノズルを設けることで、エアーフ
ィルタに捕集された塵埃を、ノズルから放出された圧縮
空気によって外側に吹き飛ばし、回転電機の冷却空気の
風量を初期の値に確保したので、エアーフィルタに付着
した塵埃を容易に取り除くことができる回転電機の通風
ろ過器を得ることができる。

【００３０】また、請求項２に記載の発明によれば、回
転電機の冷却空気の吸入口に設けられ外周にエアーフィ
ルタが取り付けられた回転電機の通風ろ過器において、
この通風ろ過器の内部に、車両の停車で放出された圧縮
空気をエアーフィルタの内側面に放出するノズルを設け
ることで、エアーフィルタに捕集された塵埃を、停車し
た車両から放出される余剰の空圧源から供給されノズル
から放出された圧縮空気によって外側に吹き飛ばし、回
転電機の冷却空気の風量を初期の値に確保したので、エ
アーフィルタに付着した塵埃を容易に取り除くことがで
きる回転電機の通風ろ過器を得ることができる。

【００３１】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
回転電機の冷却空気の吸入口に設けられ外周にエアーフ
ィルタが取り付けられた回転電機の通風ろ過器におい
て、この通風ろ過器の内部に、車両の側面に設けられた
空圧源接続部に接続され、圧縮空気をエアーフィルタの
内側面に放出するノズルを設けることで、エアーフィル
タに捕集された塵埃を、空圧源接続部に接続された空圧
源から一括供給されノズルから放出された圧縮空気によ
って外側に吹き飛ばし、回転電機の冷却空気の風量を初
期の値に確保したので、エアーフィルタに付着した塵埃
を容易に取り除くことができる回転電機の通風ろ過器を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転電機の通風ろ過器の一実施例を示
す斜視図。

【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、本
発明の回転電機の通風ろ過器の作用を示す断面図。

【図３】従来の回転電機の通風ろ過器が取り付けられた
回転電機を示す縦断面図。

【図４】図３の部分拡大斜視図。

【符号の説明】

１…固定子枠、１ａ…吸気口、２…回転子鉄心、３Ａ…
軸受枠、３Ｂ…側板、４…ファン、５…通風ろ過器、６
…軸、７…ノズル、９…エアーフィルタ、10…カバー、
11…塵埃、12…空圧ゴムホース、18…通風穴。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電機の冷却空気の吸入口に設けられ
   外周にエアーフィルタが取り付けられた回転電機の通風
   ろ過器において、この通風ろ過器の内部に、圧縮空気を
   前記エアーフィルタの内側面に放出するノズルを設けた
   ことを特徴とする回転電機の通風ろ過器。
2. 【請求項２】 回転電機の冷却空気の吸入口に設けられ
   外周にエアーフィルタが取り付けられた回転電機の通風
   ろ過器において、この通風ろ過器の内部に、車両の停車
   で放出された圧縮空気を前記エアーフィルタの内側面に
   放出するノズルを設けたことを特徴とする回転電機の通
   風ろ過器。
3. 【請求項３】 回転電機の冷却空気の吸入口に設けられ
   外周にエアーフィルタが取り付けられた回転電機の通風
   ろ過器において、この通風ろ過器の内部に、車両の側面
   に設けられた空圧源接続部に接続され、圧縮空気を前記
   エアーフィルタの内側面に放出するノズルを設けたこと
   を特徴とする回転電機の通風ろ過器。