JPH09219954A - 冷却装置を備える回転電機 - Google Patents
冷却装置を備える回転電機Info
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- JPH09219954A JPH09219954A JP24633396A JP24633396A JPH09219954A JP H09219954 A JPH09219954 A JP H09219954A JP 24633396 A JP24633396 A JP 24633396A JP 24633396 A JP24633396 A JP 24633396A JP H09219954 A JPH09219954 A JP H09219954A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】水やフレオンなどの冷媒の比熱が大きいことと
対流作用とを回転電機に活用して熱交換器などを使用し
ないで冷却効果を高める。 【解決手段】円周方向に波状をしたジャケット内板３の
内周をフレーム２の外周に密着させて取り囲み、さらに
ジャケット内板３の外側をジャケット外板５で取り囲
む。ジャケット内板３とジャケット外板５との間に冷媒
６を充填し、ジャケット内板３の外に開く部分を単位ジ
ャケット７とし、内に開く部分を通風路８とする。単位
ジャケット７は両端の閉鎖板９で液密にされ、通風路８
は軸方向両端が外気に開放する。外扇１２で導入される
冷却風１４は、通風路８を貫流する。単位ジャケット７
内の冷媒６は、高温で対流１５を起こし、その熱移動の
熱量は冷媒６の比熱と対流１５とにより極めて大きい。
対流作用とを回転電機に活用して熱交換器などを使用し
ないで冷却効果を高める。 【解決手段】円周方向に波状をしたジャケット内板３の
内周をフレーム２の外周に密着させて取り囲み、さらに
ジャケット内板３の外側をジャケット外板５で取り囲
む。ジャケット内板３とジャケット外板５との間に冷媒
６を充填し、ジャケット内板３の外に開く部分を単位ジ
ャケット７とし、内に開く部分を通風路８とする。単位
ジャケット７は両端の閉鎖板９で液密にされ、通風路８
は軸方向両端が外気に開放する。外扇１２で導入される
冷却風１４は、通風路８を貫流する。単位ジャケット７
内の冷媒６は、高温で対流１５を起こし、その熱移動の
熱量は冷媒６の比熱と対流１５とにより極めて大きい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷却効果をより
高めた冷却装置を備える回転電機に関する。
高めた冷却装置を備える回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電動機の冷却効果を高めた冷却装
置に関しては、全閉外扇形電動機や水冷形電動機などが
ある。全閉外扇形電動機はフレームに径方向と軸方向と
に延びる多数の冷却フィンを設け、冷却フィンの間に外
扇の冷却風を軸方向に貫流させ、冷却フィンの材料とし
ての熱伝導を利用して電動機を冷却する。空冷である。
水冷形電動機はフレームの外周に筒を設けてフレームと
筒との間を水ジャケットとし、水ジャケットの軸方向一
端の給水口と他端の排水口との間に別置の熱交換器を配
管し、ポンプで比熱が大きい冷却水を水ジャケットに循
環させ、冷却水で電動機を冷却する。水冷である。
置に関しては、全閉外扇形電動機や水冷形電動機などが
ある。全閉外扇形電動機はフレームに径方向と軸方向と
に延びる多数の冷却フィンを設け、冷却フィンの間に外
扇の冷却風を軸方向に貫流させ、冷却フィンの材料とし
ての熱伝導を利用して電動機を冷却する。空冷である。
水冷形電動機はフレームの外周に筒を設けてフレームと
筒との間を水ジャケットとし、水ジャケットの軸方向一
端の給水口と他端の排水口との間に別置の熱交換器を配
管し、ポンプで比熱が大きい冷却水を水ジャケットに循
環させ、冷却水で電動機を冷却する。水冷である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電動機をより小形にし
ようとしたり、工作機械用などのために電動機の温度を
より低くしようとして、さまざまな冷却技術が開発さ
れ、使用されている。しかし、冷却装置が比較的に簡単
な冷却フィンを設ける空冷形では、冷却風量の限界がな
いとしても、冷却フィンの材料としての熱伝導度に限界
（熱抵抗）がある。このため、冷却フィンを径方向に延
ばし過ぎても冷却フィンの先端の温度は低くなるだけ
で、冷却効果は向上しない。比熱が大きいことを活用し
て冷却効果がより良い水ジャケットによる水冷形では、
熱交換器とポンプとを必要として冷却装置が大掛かりで
あり、電動機の据付と保守の取扱性が悪く、設置空間を
多く必要とする。
ようとしたり、工作機械用などのために電動機の温度を
より低くしようとして、さまざまな冷却技術が開発さ
れ、使用されている。しかし、冷却装置が比較的に簡単
な冷却フィンを設ける空冷形では、冷却風量の限界がな
いとしても、冷却フィンの材料としての熱伝導度に限界
（熱抵抗）がある。このため、冷却フィンを径方向に延
ばし過ぎても冷却フィンの先端の温度は低くなるだけ
で、冷却効果は向上しない。比熱が大きいことを活用し
て冷却効果がより良い水ジャケットによる水冷形では、
熱交換器とポンプとを必要として冷却装置が大掛かりで
あり、電動機の据付と保守の取扱性が悪く、設置空間を
多く必要とする。
【０００４】この発明の課題は、水やフレオンなどの冷
媒の比熱が大きいことと対流作用とを回転電機に活用
し、熱交換器などを使用しないで冷却効果を高めること
ができる冷却装置を備える回転電機を提供することにあ
る。
媒の比熱が大きいことと対流作用とを回転電機に活用
し、熱交換器などを使用しないで冷却効果を高めること
ができる冷却装置を備える回転電機を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明１の冷却装置を備え
る回転電機は、冷媒を充填した複数の単位ジャケットの
内周を、熱伝導性良く固定子又はフレームの外周に密着
し、単位ジャケットの間に隣接して外気の冷却風が貫流
する通風路を形成するものである。発明１によれば、単
位ジャケットの内周で固定子又はフレームから熱伝導に
より電動機の熱伝達を受けた単位ジャケット内の冷媒
は、高温になって対流し、単位ジャケット内に熱移動を
起こす。この熱移動の熱量は冷媒の比熱と対流とにより
極めて大きい。単位ジャケットと通風路とは相互に隣接
するので、単位ジャケット内の冷媒の熱は熱伝導で通風
路内の冷却風に伝達され、高温の冷却風は外気で外部に
排出される。普通の冷却フィンの熱伝導度による熱伝達
には限界（熱抵抗）があるのに比べ、単位ジャケット内
の熱移動の熱量は冷媒の比熱と対流とにより極めて大き
く、かつ高温になった単位ジャケットの全表面のうちの
通風路に曝される面をかなり大きくできる。このため、
冷却風に単位ジャケットを介して曝される固定子又はフ
レームの冷却面積は飛躍的に拡大されることになる。熱
移動の熱量の大きい単位ジャケットが冷却面積の拡大に
寄与するのである。回転電機が横軸の場合、軸方向に見
た全周の上から下への３／４程度までは、冷媒の対流は
望ましく起きる。これに対して、下１／４程度の単位ジ
ャケット内では、固定子又はフレームから熱伝導で電動
機の熱伝達を受ける単位ジャケットの部位は重力方向の
上になる。このため、冷媒の対流は起きにくくて固定子
又はフレーム自身の周方向の熱移動と外気の冷却風によ
る直接な冷却に依存する。回転電機が縦軸の場合、単位
ジャケットは全周にわたり有効に作用する。
る回転電機は、冷媒を充填した複数の単位ジャケットの
内周を、熱伝導性良く固定子又はフレームの外周に密着
し、単位ジャケットの間に隣接して外気の冷却風が貫流
する通風路を形成するものである。発明１によれば、単
位ジャケットの内周で固定子又はフレームから熱伝導に
より電動機の熱伝達を受けた単位ジャケット内の冷媒
は、高温になって対流し、単位ジャケット内に熱移動を
起こす。この熱移動の熱量は冷媒の比熱と対流とにより
極めて大きい。単位ジャケットと通風路とは相互に隣接
するので、単位ジャケット内の冷媒の熱は熱伝導で通風
路内の冷却風に伝達され、高温の冷却風は外気で外部に
排出される。普通の冷却フィンの熱伝導度による熱伝達
には限界（熱抵抗）があるのに比べ、単位ジャケット内
の熱移動の熱量は冷媒の比熱と対流とにより極めて大き
く、かつ高温になった単位ジャケットの全表面のうちの
通風路に曝される面をかなり大きくできる。このため、
冷却風に単位ジャケットを介して曝される固定子又はフ
レームの冷却面積は飛躍的に拡大されることになる。熱
移動の熱量の大きい単位ジャケットが冷却面積の拡大に
寄与するのである。回転電機が横軸の場合、軸方向に見
た全周の上から下への３／４程度までは、冷媒の対流は
望ましく起きる。これに対して、下１／４程度の単位ジ
ャケット内では、固定子又はフレームから熱伝導で電動
機の熱伝達を受ける単位ジャケットの部位は重力方向の
上になる。このため、冷媒の対流は起きにくくて固定子
又はフレーム自身の周方向の熱移動と外気の冷却風によ
る直接な冷却に依存する。回転電機が縦軸の場合、単位
ジャケットは全周にわたり有効に作用する。
【０００６】発明２は発明１において、周方向に隣合っ
て連続する単位ジャケットと通風路とは、それぞれ軸方
向に一体的に連続するものである。発明２によれば、発
明１の作用のほか、単位ジャケットと通風路とは、円周
方向に波形となり工作が容易で通風路の冷却風の通風抵
抗が少ない。発明３は発明２において、隣合う単位ジャ
ケットの外周部は連通部で周方向に連通するものであ
る。発明３によれば、回転電機が横軸の場合、軸方向に
見た全周の上から下への３／４程度の付近の単位ジャケ
ットは、隣合う単位ジャケットとの間に対流を起こして
その付近の単位ジャケットの冷却効果が向上する。
て連続する単位ジャケットと通風路とは、それぞれ軸方
向に一体的に連続するものである。発明２によれば、発
明１の作用のほか、単位ジャケットと通風路とは、円周
方向に波形となり工作が容易で通風路の冷却風の通風抵
抗が少ない。発明３は発明２において、隣合う単位ジャ
ケットの外周部は連通部で周方向に連通するものであ
る。発明３によれば、回転電機が横軸の場合、軸方向に
見た全周の上から下への３／４程度の付近の単位ジャケ
ットは、隣合う単位ジャケットとの間に対流を起こして
その付近の単位ジャケットの冷却効果が向上する。
【０００７】発明４は発明２又は３において、外扇を覆
う外扇カバーを設け、外扇カバーは、冷媒を充填して内
面と外面とからなるカバージャケットを形成し、カバー
ジャケットを単位ジャケット又は連通部と軸方向に連通
して一体化するものである。発明４によれば、全周の単
位ジャケットにおいて、高温な冷媒のカバージャケット
との流動があって冷媒の冷却風による冷却が促進され
る。特に、横軸の場合、下半分程度の単位ジャケットの
高温の冷媒は対流でカバージャケットに流れて外扇の冷
却風で冷却される。
う外扇カバーを設け、外扇カバーは、冷媒を充填して内
面と外面とからなるカバージャケットを形成し、カバー
ジャケットを単位ジャケット又は連通部と軸方向に連通
して一体化するものである。発明４によれば、全周の単
位ジャケットにおいて、高温な冷媒のカバージャケット
との流動があって冷媒の冷却風による冷却が促進され
る。特に、横軸の場合、下半分程度の単位ジャケットの
高温の冷媒は対流でカバージャケットに流れて外扇の冷
却風で冷却される。
【０００８】発明５は発明１において、単位ジャケット
は軸方向と周方向とに断続して複数個からなり、通風路
は網目状をなすものである。発明５によれば、発明１の
作用のほか、単位ジャケットの構造が複雑で通風路の冷
却風の通風抵抗が大きいが、その分、単位ジャケットと
通風路との熱伝導が大きくなる。発明６は発明５におい
て、隣合う単位ジャケットの外周部は連通部で少なくと
も軸方向に連通するものである。発明６によれば、縦軸
の場合、固定子又はフレームの軸方向の温度差による単
位ジャケットの温度差が連通部の冷媒の対流で平均化さ
れる。周方向に連通すれば、発明３と同一の作用があ
る。
は軸方向と周方向とに断続して複数個からなり、通風路
は網目状をなすものである。発明５によれば、発明１の
作用のほか、単位ジャケットの構造が複雑で通風路の冷
却風の通風抵抗が大きいが、その分、単位ジャケットと
通風路との熱伝導が大きくなる。発明６は発明５におい
て、隣合う単位ジャケットの外周部は連通部で少なくと
も軸方向に連通するものである。発明６によれば、縦軸
の場合、固定子又はフレームの軸方向の温度差による単
位ジャケットの温度差が連通部の冷媒の対流で平均化さ
れる。周方向に連通すれば、発明３と同一の作用があ
る。
【０００９】発明７は発明６において、外扇を覆う外扇
カバーを設け、外扇カバーは、冷媒を充填して内面と外
面とからなるカバージャケットを形成し、カバージャケ
ットを連通部と軸方向に連通して一体化するものであ
る。発明７によれば、発明４と同一の作用があるが、発
明７は発明６を必須要件とする。横軸の場合、下半分程
度の単位ジャケットのうちのカバージャケットから分離
して軸方向に断続する単位ジャケットの高温の冷媒をカ
バージャケットに連通部で連通させて冷媒を冷却させる
ためである。
カバーを設け、外扇カバーは、冷媒を充填して内面と外
面とからなるカバージャケットを形成し、カバージャケ
ットを連通部と軸方向に連通して一体化するものであ
る。発明７によれば、発明４と同一の作用があるが、発
明７は発明６を必須要件とする。横軸の場合、下半分程
度の単位ジャケットのうちのカバージャケットから分離
して軸方向に断続する単位ジャケットの高温の冷媒をカ
バージャケットに連通部で連通させて冷媒を冷却させる
ためである。
【００１０】発明８は発明１から７までのいずれかにお
いて、固定子又はフレームと密着する面以外の単位ジャ
ケットの面に、凹凸を設けるものである。発明８によれ
ば、単位ジャケットと通風路との熱伝導の面積が凹凸に
より拡大され、冷却効果はさらに向上する。発明９は発
明１から８までのいずれかにおいて、通風路に固定子又
はフレームから延設される冷却フィンを設けるものであ
る。発明９は発明１から８までのいずれかの発明の作用
に加えて、普通の冷却フィンの冷却作用が付加される。
いて、固定子又はフレームと密着する面以外の単位ジャ
ケットの面に、凹凸を設けるものである。発明８によれ
ば、単位ジャケットと通風路との熱伝導の面積が凹凸に
より拡大され、冷却効果はさらに向上する。発明９は発
明１から８までのいずれかにおいて、通風路に固定子又
はフレームから延設される冷却フィンを設けるものであ
る。発明９は発明１から８までのいずれかの発明の作用
に加えて、普通の冷却フィンの冷却作用が付加される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は実施例１の要部の回転図示
断面図を含む正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３
は図１の左側面図、図４は実施例２の正面図、図５は図
４のＢ−Ｂ断面図、図６は図４の左側面図、図７は実施
例３の単位ジャケットの内側から見た平面展開図、図８
は実施例４の図２に対応する要部断面図、図９は実施例
５の図２に対応する要部断面図、図１０は実施例６の図
２に対応する要部断面図、図１１は実施例７の図２に対
応する要部断面図である。各図において同一符号を付け
るものはおよそ同一機能を持ち説明を省くことがある。
断面図を含む正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３
は図１の左側面図、図４は実施例２の正面図、図５は図
４のＢ−Ｂ断面図、図６は図４の左側面図、図７は実施
例３の単位ジャケットの内側から見た平面展開図、図８
は実施例４の図２に対応する要部断面図、図９は実施例
５の図２に対応する要部断面図、図１０は実施例６の図
２に対応する要部断面図、図１１は実施例７の図２に対
応する要部断面図である。各図において同一符号を付け
るものはおよそ同一機能を持ち説明を省くことがある。
【００１２】図１に示す実施例１において、固定子１を
固着するフレーム２の外周に、円周方向に例えば矩形波
状のジャケット内板３を、内周をフレーム２の外周に密
着させて取り囲む。ジャケット内板３の外周に連通部４
を確保してジャケット外板５で取り囲む。ジャケット内
板３とジャケット外板５との間に例えば水などの冷媒６
を充填し、ジャケット内板３の外に開く部分を単位ジャ
ケット７とし、内に開く部分を通風路８とする。連通部
４及び単位ジャケット７とは軸方向両端の閉鎖板９で液
密又は気密にされ、通風路８は軸方向両端が外気に開放
する。結局、周方向に隣合って連続する単位ジャケット
７と通風路８とは、それぞれ軸方向に一体的に連続する
こととなる。フレーム２の両端のブラケット１０から突
出する軸１１の反運転側軸端１１ａに取付けられる外扇
１２を、外扇カバー１３で取り囲む。外扇１２で導入さ
れる冷却風１４は、通風路８を貫流する。図２には電動
機の断面の全体がよく図示され、図３には外扇カバー１
３とその吸気保護網１３ａが図示される。図２に一部の
みを一点鎖線で示した補足材３ａとジャケット内板３と
を一体成形すれば、フレーム２は不要になる。そのよう
にフレーム２とジャケット内板３とを一体にしたもの、
フレーム２と独立したジャケット内板３は、例えばアル
ミニウム又はアルミニウム合金の押出成形や合成樹脂の
射出成形で形成することができる。
固着するフレーム２の外周に、円周方向に例えば矩形波
状のジャケット内板３を、内周をフレーム２の外周に密
着させて取り囲む。ジャケット内板３の外周に連通部４
を確保してジャケット外板５で取り囲む。ジャケット内
板３とジャケット外板５との間に例えば水などの冷媒６
を充填し、ジャケット内板３の外に開く部分を単位ジャ
ケット７とし、内に開く部分を通風路８とする。連通部
４及び単位ジャケット７とは軸方向両端の閉鎖板９で液
密又は気密にされ、通風路８は軸方向両端が外気に開放
する。結局、周方向に隣合って連続する単位ジャケット
７と通風路８とは、それぞれ軸方向に一体的に連続する
こととなる。フレーム２の両端のブラケット１０から突
出する軸１１の反運転側軸端１１ａに取付けられる外扇
１２を、外扇カバー１３で取り囲む。外扇１２で導入さ
れる冷却風１４は、通風路８を貫流する。図２には電動
機の断面の全体がよく図示され、図３には外扇カバー１
３とその吸気保護網１３ａが図示される。図２に一部の
みを一点鎖線で示した補足材３ａとジャケット内板３と
を一体成形すれば、フレーム２は不要になる。そのよう
にフレーム２とジャケット内板３とを一体にしたもの、
フレーム２と独立したジャケット内板３は、例えばアル
ミニウム又はアルミニウム合金の押出成形や合成樹脂の
射出成形で形成することができる。
【００１３】実施例１によれば、単位ジャケット７と通
風路８とは、ジャケット内板３により円周方向に波形と
なり、工作が容易で通風路８の冷却風１４の通風抵抗が
少ない。単位ジャケット７の内周でフレーム２から熱伝
導により電動機の熱伝達を受けた単位ジャケット７内の
冷媒６は、高温になって対流１５を起こし、単位ジャケ
ット７内に熱移動を起こす。この熱移動の熱量は冷媒６
の比熱と対流１５とにより極めて大きい。単位ジャケッ
ト７と通風路８とは相互に隣接するので、単位ジャケッ
ト７内の冷媒６の熱は熱伝導で通風路８内の冷却風１４
に伝達され、高温の冷却風１４は外扇１２で外部に排出
される。普通の冷却フィンの熱伝導度による熱伝達には
限界（熱抵抗）があるのに比べ、単位ジャケット７内の
熱移動の熱量は冷媒６の比熱と対流１５とにより極めて
大きく、かつ高温になった単位ジャケット７の全表面の
うちの通風路８に曝される面をかなり大きくできる。こ
のため、冷却風１４に単位ジャケット７を介して曝され
るフレーム２の冷却面積は飛躍的に拡大されることにな
る。熱移動の熱量の大きい単位ジャケット７が冷却面積
の拡大に寄与するのである。回転電機が縦軸の場合、冷
媒６の対流は軸方向に上下する流れとなり、単位ジャケ
ット７は全周にわたり有効に作用する。回転電機が横軸
の場合、軸方向に見た全周の上から下への３／４程度ま
では、図示のとおり、冷媒６の対流１５は望ましく起き
る。これに対して、下１／４程度の単位ジャケット７内
では、フレーム２から熱伝導で電動機の熱伝達を受ける
単位ジャケット７の部位は重力方向の上になるので、冷
媒６の対流１５は起きにくい。しかし、上から下への３
／４程度の付近の単位ジャケット７は、連通部４が隣合
う単位ジャケット７との間に対流を起こしてその付近の
単位ジャケット７の冷却効果が向上する。最下部におい
ては、固定子１又はフレーム２自身の周方向の熱移動と
外扇１２の冷却風１４による直接な冷却やジャケット外
板５の外気への冷却に依存する。ジャケット外板５の外
側に普通の冷却フィンを設けてもよい。
風路８とは、ジャケット内板３により円周方向に波形と
なり、工作が容易で通風路８の冷却風１４の通風抵抗が
少ない。単位ジャケット７の内周でフレーム２から熱伝
導により電動機の熱伝達を受けた単位ジャケット７内の
冷媒６は、高温になって対流１５を起こし、単位ジャケ
ット７内に熱移動を起こす。この熱移動の熱量は冷媒６
の比熱と対流１５とにより極めて大きい。単位ジャケッ
ト７と通風路８とは相互に隣接するので、単位ジャケッ
ト７内の冷媒６の熱は熱伝導で通風路８内の冷却風１４
に伝達され、高温の冷却風１４は外扇１２で外部に排出
される。普通の冷却フィンの熱伝導度による熱伝達には
限界（熱抵抗）があるのに比べ、単位ジャケット７内の
熱移動の熱量は冷媒６の比熱と対流１５とにより極めて
大きく、かつ高温になった単位ジャケット７の全表面の
うちの通風路８に曝される面をかなり大きくできる。こ
のため、冷却風１４に単位ジャケット７を介して曝され
るフレーム２の冷却面積は飛躍的に拡大されることにな
る。熱移動の熱量の大きい単位ジャケット７が冷却面積
の拡大に寄与するのである。回転電機が縦軸の場合、冷
媒６の対流は軸方向に上下する流れとなり、単位ジャケ
ット７は全周にわたり有効に作用する。回転電機が横軸
の場合、軸方向に見た全周の上から下への３／４程度ま
では、図示のとおり、冷媒６の対流１５は望ましく起き
る。これに対して、下１／４程度の単位ジャケット７内
では、フレーム２から熱伝導で電動機の熱伝達を受ける
単位ジャケット７の部位は重力方向の上になるので、冷
媒６の対流１５は起きにくい。しかし、上から下への３
／４程度の付近の単位ジャケット７は、連通部４が隣合
う単位ジャケット７との間に対流を起こしてその付近の
単位ジャケット７の冷却効果が向上する。最下部におい
ては、固定子１又はフレーム２自身の周方向の熱移動と
外扇１２の冷却風１４による直接な冷却やジャケット外
板５の外気への冷却に依存する。ジャケット外板５の外
側に普通の冷却フィンを設けてもよい。
【００１４】なお、実施例１において、外扇１２によら
ないで、別置ファンでもよいし、自動車や電車の走行風
を冷却風１４にすることもできる。強制的な冷却風の他
に、回転電機により外気が加熱されて生じる対流による
冷却風を利用する自冷形でもよい。別置ファンや走行風
の関係で冷却風が軸１１と直交するときには、通風路８
を環状にする。軸方向の通風路８は両端に冷却風１４の
出入口を持つ。環状の通風路の出入口は単位ジャケット
７と交差して構造と工作が少し複雑であるが、慣用の技
術で充分に実現できる。自冷形で横軸のときにも、通風
路８を環状にする。回転電機の内部も外気で冷却する開
放形にも適用できる。実施例３以降も同様であるが、実
施例２は外扇が必須であり、通風路８が軸方向に向かう
ことになる。
ないで、別置ファンでもよいし、自動車や電車の走行風
を冷却風１４にすることもできる。強制的な冷却風の他
に、回転電機により外気が加熱されて生じる対流による
冷却風を利用する自冷形でもよい。別置ファンや走行風
の関係で冷却風が軸１１と直交するときには、通風路８
を環状にする。軸方向の通風路８は両端に冷却風１４の
出入口を持つ。環状の通風路の出入口は単位ジャケット
７と交差して構造と工作が少し複雑であるが、慣用の技
術で充分に実現できる。自冷形で横軸のときにも、通風
路８を環状にする。回転電機の内部も外気で冷却する開
放形にも適用できる。実施例３以降も同様であるが、実
施例２は外扇が必須であり、通風路８が軸方向に向かう
ことになる。
【００１５】図４、図５及び図６に示す実施例２におい
て、フレーム２部分の単位ジャケット７の構造は実施例
１と同一であり、同一符号を付けるものは説明を省く。
実施例２の特徴として、外扇カバーは、冷媒６を充填し
て内面２３ａと外面２３ｂとからなるカバージャケット
２３を形成し、カバージャケット２３を単位ジャケット
７及び連通部４と軸方向に連通して一体化するものであ
る。単位ジャケット７又は連通部４と連通してもよい。
図６において、カバージャケット２３の中心部は吸気口
２３ｃがあって十字状をなすが、対流を考慮して縦一文
字でもよい。
て、フレーム２部分の単位ジャケット７の構造は実施例
１と同一であり、同一符号を付けるものは説明を省く。
実施例２の特徴として、外扇カバーは、冷媒６を充填し
て内面２３ａと外面２３ｂとからなるカバージャケット
２３を形成し、カバージャケット２３を単位ジャケット
７及び連通部４と軸方向に連通して一体化するものであ
る。単位ジャケット７又は連通部４と連通してもよい。
図６において、カバージャケット２３の中心部は吸気口
２３ｃがあって十字状をなすが、対流を考慮して縦一文
字でもよい。
【００１６】実施例２によれば、全周の単位ジャケット
７において、高温な冷媒６のカバージャケット２３との
流動があって冷媒６の冷却風１４による冷却が促進され
る。特に、横軸の場合、下半分程度の単位ジャケット７
の高温の冷媒６は対流でカバージャケット２３に流れて
外扇１２の冷却風１４で冷却される。図７に示す複数の
単位ジャケットを内側から見た実施例３において、冷媒
６を充填した単位ジャケット３７は軸方向と周方向とに
断続して複数個からなり、通風路３８は網目状をなす。
隣合う単位ジャケット３７の外周部が連通部４で少なく
とも軸方向に連通するように、全部の単位ジャケット３
７をジャケット外板５で取り囲むとよい。図示しない
が、実施例２のようにカバージャケットを設けて連通部
４と連通してもよい。単位ジャケット３７は軸方向に断
続しているので、カバージャケットを設ける場合には、
連通部４は必須である。
７において、高温な冷媒６のカバージャケット２３との
流動があって冷媒６の冷却風１４による冷却が促進され
る。特に、横軸の場合、下半分程度の単位ジャケット７
の高温の冷媒６は対流でカバージャケット２３に流れて
外扇１２の冷却風１４で冷却される。図７に示す複数の
単位ジャケットを内側から見た実施例３において、冷媒
６を充填した単位ジャケット３７は軸方向と周方向とに
断続して複数個からなり、通風路３８は網目状をなす。
隣合う単位ジャケット３７の外周部が連通部４で少なく
とも軸方向に連通するように、全部の単位ジャケット３
７をジャケット外板５で取り囲むとよい。図示しない
が、実施例２のようにカバージャケットを設けて連通部
４と連通してもよい。単位ジャケット３７は軸方向に断
続しているので、カバージャケットを設ける場合には、
連通部４は必須である。
【００１７】実施例３によれば、単位ジャケット３７の
構造が複雑で通風路３８の冷却風１４の通風抵抗が大き
いが、その分、単位ジャケット３７と通風路３８との熱
伝導が大きくなる。連通部４を設ければ、縦軸の場合、
固定子又はフレームの軸方向の温度差による単位ジャケ
ット３７の温度差が連通部４の冷媒６の対流で平均化さ
れる。周方向に連通するので、横軸の場合、軸方向に見
た全周の上から下への３／４程度の付近の単位ジャケッ
ト３７は、円周方向に隣合う単位ジャケット３７との間
に対流を起こしてその付近の単位ジャケット３７の冷却
効果が向上する。
構造が複雑で通風路３８の冷却風１４の通風抵抗が大き
いが、その分、単位ジャケット３７と通風路３８との熱
伝導が大きくなる。連通部４を設ければ、縦軸の場合、
固定子又はフレームの軸方向の温度差による単位ジャケ
ット３７の温度差が連通部４の冷媒６の対流で平均化さ
れる。周方向に連通するので、横軸の場合、軸方向に見
た全周の上から下への３／４程度の付近の単位ジャケッ
ト３７は、円周方向に隣合う単位ジャケット３７との間
に対流を起こしてその付近の単位ジャケット３７の冷却
効果が向上する。
【００１８】カバージャケットを設ければ、全周の単位
ジャケット３７において、高温な冷媒６のカバージャケ
ットとの流動があって冷媒６の冷却風１４による冷却が
促進される。特に、横軸の場合、下半分程度の単位ジャ
ケット３７の高温の冷媒６は対流でカバージャケットに
流れて外扇の冷却風１４で冷却される。図８に示す実施
例４において、単位ジャケット７の外周部の連通部は仕
切板３ｘで閉鎖される。実施例１、実施例２又は実施例
３の連通部４の効果がないが、ジャケット外板５の剛性
が増す。
ジャケット３７において、高温な冷媒６のカバージャケ
ットとの流動があって冷媒６の冷却風１４による冷却が
促進される。特に、横軸の場合、下半分程度の単位ジャ
ケット３７の高温の冷媒６は対流でカバージャケットに
流れて外扇の冷却風１４で冷却される。図８に示す実施
例４において、単位ジャケット７の外周部の連通部は仕
切板３ｘで閉鎖される。実施例１、実施例２又は実施例
３の連通部４の効果がないが、ジャケット外板５の剛性
が増す。
【００１９】図９に示す実施例５において、ジャケット
内板３の外周部は、ジャケット外板５５と一体化され、
実施例１、実施例２又は実施例３の連通部４がない。図
１０に示す実施例６において、単位ジャケット７と通風
路８を構成するジャケット内板６３は、フレーム２と密
着する面以外の面に凹凸が設けられる。図１１に示す実
施例７において、通風路８にフレーム２から延設される
公知の冷却フィン７２を設ける。この場合も、公知の手
段により、固定子１の積層鉄板で冷却フィン７２を形成
できる。
内板３の外周部は、ジャケット外板５５と一体化され、
実施例１、実施例２又は実施例３の連通部４がない。図
１０に示す実施例６において、単位ジャケット７と通風
路８を構成するジャケット内板６３は、フレーム２と密
着する面以外の面に凹凸が設けられる。図１１に示す実
施例７において、通風路８にフレーム２から延設される
公知の冷却フィン７２を設ける。この場合も、公知の手
段により、固定子１の積層鉄板で冷却フィン７２を形成
できる。
【００２０】
【発明の効果】発明１の冷却装置を備える回転電機によ
れば、単位ジャケット内の熱移動の熱量が冷媒の比熱と
対流とにより極めて大きいことを利用し、通風路内の冷
却風に伝達するので、通風路に曝される冷却面積は飛躍
的に拡大され、熱交換器などを使用しないで冷却効果を
高めることができるという効果がある。
れば、単位ジャケット内の熱移動の熱量が冷媒の比熱と
対流とにより極めて大きいことを利用し、通風路内の冷
却風に伝達するので、通風路に曝される冷却面積は飛躍
的に拡大され、熱交換器などを使用しないで冷却効果を
高めることができるという効果がある。
【００２１】発明２によれば、単位ジャケットと通風路
とは、円周方向に波形となり工作が容易で通風路の冷却
風の通風抵抗が少ないという効果がある。発明３によれ
ば、回転電機が横軸の場合、軸方向に見た全周の上から
下への３／４程度の付近の単位ジャケットは、隣合う単
位ジャケットとの間に対流を起こしてその付近の単位ジ
ャケットの冷却効果が向上するという効果がある。
とは、円周方向に波形となり工作が容易で通風路の冷却
風の通風抵抗が少ないという効果がある。発明３によれ
ば、回転電機が横軸の場合、軸方向に見た全周の上から
下への３／４程度の付近の単位ジャケットは、隣合う単
位ジャケットとの間に対流を起こしてその付近の単位ジ
ャケットの冷却効果が向上するという効果がある。
【００２２】発明４によれば、全周の単位ジャケットに
おいて、高温な冷媒のカバージャケットとの流動があっ
て冷媒の冷却風による冷却が促進される。特に、横軸の
場合、下半分程度の単位ジャケットの高温の冷媒は対流
でカバージャケットに流れて外扇の冷却風で冷却される
という効果がある。発明５によれば、単位ジャケットと
通風路との熱伝導が大きくなるという効果がある。
おいて、高温な冷媒のカバージャケットとの流動があっ
て冷媒の冷却風による冷却が促進される。特に、横軸の
場合、下半分程度の単位ジャケットの高温の冷媒は対流
でカバージャケットに流れて外扇の冷却風で冷却される
という効果がある。発明５によれば、単位ジャケットと
通風路との熱伝導が大きくなるという効果がある。
【００２３】発明６によれば、縦軸の場合に、固定子又
はフレームの軸方向の温度差による単位ジャケットの温
度差が連通部の冷媒の対流で平均化されるという効果が
ある。発明７によれば、全周の単位ジャケットにおい
て、高温な冷媒のカバージャケットとの流動があって冷
媒の冷却風による冷却が促進される。特に、横軸の場
合、下半分程度の単位ジャケットの高温の冷媒は対流で
カバージャケットに流れて外扇の冷却風で冷却されると
いう効果がある。
はフレームの軸方向の温度差による単位ジャケットの温
度差が連通部の冷媒の対流で平均化されるという効果が
ある。発明７によれば、全周の単位ジャケットにおい
て、高温な冷媒のカバージャケットとの流動があって冷
媒の冷却風による冷却が促進される。特に、横軸の場
合、下半分程度の単位ジャケットの高温の冷媒は対流で
カバージャケットに流れて外扇の冷却風で冷却されると
いう効果がある。
【００２４】発明８によれば、単位ジャケットと通風路
との熱伝導の面積が凹凸により拡大され、冷却効果はさ
らに向上するという効果がある。発明９によれば、普通
の冷却フィンの冷却作用が付加されるという効果があ
る。
との熱伝導の面積が凹凸により拡大され、冷却効果はさ
らに向上するという効果がある。発明９によれば、普通
の冷却フィンの冷却作用が付加されるという効果があ
る。
【図１】実施例１の要部の回転図示断面図を含む正面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図１の左側面図
【図４】実施例２の正面図
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図
【図６】図４の左側面図
【図７】実施例３の単位ジャケットの内側から見た平面
展開図
展開図
【図８】実施例４の図２に対応する要部断面図
【図９】実施例５の図２に対応する要部断面図
【図１０】実施例６の図２に対応する要部断面図
【図１１】実施例７の図２に対応する要部断面図
１ 固定子 ２ フレーム ３ ジャケット内板 ３ａ 補足材 ３ｘ 仕切板 ４ 連通部 ５ ジャケット外板 ６ 冷媒 ７ 単位ジャケット ８ 通風路 ９ 閉鎖板 １０ ブラケット １１ 軸 １１ａ 軸端 １２ 外扇 １３ 外扇カバ
ー １４ 冷却風 １５ 対流 ２３ カバージャケット ２３ａ 内面 ２３ｂ 外面 ２３ｃ 吸気口 ３７ 単位ジャケット ３８ 通風路 ５５ ジャケット外板 ６３ ジャケッ
ト内板 ７２ 冷却フィン
ー １４ 冷却風 １５ 対流 ２３ カバージャケット ２３ａ 内面 ２３ｂ 外面 ２３ｃ 吸気口 ３７ 単位ジャケット ３８ 通風路 ５５ ジャケット外板 ６３ ジャケッ
ト内板 ７２ 冷却フィン
Claims (9)
- 【請求項１】冷媒を充填した複数の単位ジャケットの内
周を、熱伝導性良く固定子又はフレームの外周に密着
し、単位ジャケットの間に隣接して外気の冷却風が貫流
する通風路を形成することを特徴とする冷却装置を備え
る回転電機。 - 【請求項２】請求項１記載の冷却装置を備える回転電機
において、周方向に隣合って連続する単位ジャケットと
通風路とは、それぞれ軸方向に一体的に連続することを
特徴とする冷却装置を備える回転電機。 - 【請求項３】請求項２記載の冷却装置を備える回転電機
において、隣合う単位ジャケットの外周部は連通部で周
方向に連通することを特徴とする冷却装置を備える回転
電機。 - 【請求項４】請求項２又は３記載の冷却装置を備える回
転電機において、外扇を覆う外扇カバーを設け、外扇カ
バーは、冷媒を充填して内面と外面とからなるカバージ
ャケットを形成し、カバージャケットを単位ジャケット
又は連通部と軸方向に連通して一体化することを特徴と
する冷却装置を備える回転電機。 - 【請求項５】請求項１記載の冷却装置を備える回転電機
において、単位ジャケットは軸方向と周方向とに断続し
て複数個からなり、通風路は網目状をなすことを特徴と
する冷却装置を備える回転電機。 - 【請求項６】請求項５記載の冷却装置を備える回転電機
において、隣合う単位ジャケットの外周部は連通部で少
なくとも軸方向に連通することを特徴とする冷却装置を
備える回転電機。 - 【請求項７】請求項６記載の冷却装置を備える回転電機
において、外扇を覆う外扇カバーを設け、外扇カバー
は、冷媒を充填して内面と外面とからなるカバージャケ
ットを形成し、カバージャケットを連通部と軸方向に連
通して一体化することを特徴とする冷却装置を備える回
転電機。 - 【請求項８】請求項１から７までのいずれかに記載の冷
却装置を備える回転電機において、固定子又はフレーム
と密着する面以外の単位ジャケットの面に、凹凸を設け
ることを特徴とする冷却装置を備える回転電機。 - 【請求項９】請求項１から８までのいずれかに記載の冷
却装置を備える回転電機において、通風路に固定子又は
フレームから延設される冷却フィンを設けることを特徴
とする冷却装置を備える回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24633396A JPH09219954A (ja) | 1995-12-08 | 1996-09-18 | 冷却装置を備える回転電機 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31986695 | 1995-12-08 | ||
| JP7-319866 | 1995-12-08 | ||
| JP24633396A JPH09219954A (ja) | 1995-12-08 | 1996-09-18 | 冷却装置を備える回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219954A true JPH09219954A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=26537683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24633396A Pending JPH09219954A (ja) | 1995-12-08 | 1996-09-18 | 冷却装置を備える回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09219954A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015144539A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | ファナック株式会社 | 電動機の冷却装置及び電動機 |
| WO2015198961A1 (ja) * | 2014-06-24 | 2015-12-30 | 株式会社クボタ | 電動機の固定子及び回転電機の冷却構造 |
| CN114069938A (zh) * | 2020-07-29 | 2022-02-18 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种水气复合冷却电机结构及应用其的新能源汽车 |
| KR20220138120A (ko) * | 2021-04-05 | 2022-10-12 | 경진부로아 주식회사 | 공기순환을 이용한 냉각구조를 갖는 송풍기용 구동모터 |
| WO2024004294A1 (ja) * | 2022-06-30 | 2024-01-04 | 日立Astemo株式会社 | 回転電機 |
-
1996
- 1996-09-18 JP JP24633396A patent/JPH09219954A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015144539A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | ファナック株式会社 | 電動機の冷却装置及び電動機 |
| US9531241B2 (en) | 2014-01-31 | 2016-12-27 | Fanuc Corporation | Cooling device for electric motor and electric motor |
| WO2015198961A1 (ja) * | 2014-06-24 | 2015-12-30 | 株式会社クボタ | 電動機の固定子及び回転電機の冷却構造 |
| US10574117B2 (en) | 2014-06-24 | 2020-02-25 | Kubota Corporation | Stator of electric motor and cooling structure of electric rotating machine |
| CN114069938A (zh) * | 2020-07-29 | 2022-02-18 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种水气复合冷却电机结构及应用其的新能源汽车 |
| KR20220138120A (ko) * | 2021-04-05 | 2022-10-12 | 경진부로아 주식회사 | 공기순환을 이용한 냉각구조를 갖는 송풍기용 구동모터 |
| WO2024004294A1 (ja) * | 2022-06-30 | 2024-01-04 | 日立Astemo株式会社 | 回転電機 |
| JP2024005950A (ja) * | 2022-06-30 | 2024-01-17 | 日立Astemo株式会社 | 回転電機 |
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