JPH10336961A - 電動機 - Google Patents
電動機Info
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- JPH10336961A JPH10336961A JP15283597A JP15283597A JPH10336961A JP H10336961 A JPH10336961 A JP H10336961A JP 15283597 A JP15283597 A JP 15283597A JP 15283597 A JP15283597 A JP 15283597A JP H10336961 A JPH10336961 A JP H10336961A
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- Japan
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- stator
- fan
- impeller
- suction port
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステータの電気絶縁巻線やファンに沿った渦
状の流による気体の滞留を抑え、ロータのフィンの放熱
効果、ステータの電気絶縁巻線の冷却効果及びファンの
送風能力を向上させ、放熱効果の優れた電動機を提供す
ること。 【解決手段】 ステータ１１と、ロータ１２と、該ロー
タ１２の回転軸１３の端部に取り付けたファン１７とを
具備し、ケーシング１０とステータ１１の間に複数の通
風路１９を設けると共に、ロータ１２とロータの回転軸
１３の間に複数の通風路２１を設け、ファン１７の羽根
車吸込口から吸い込まれ羽根車吐出口から吐き出された
気体が通風路１９を通って一端から他端に流れ、該他端
からロータ１２と回転軸１３の間の複数の通風路１９を
通してファン１７の羽根車吸込口に流れるように構成し
た電動機において、送風機の羽根車吸込口１７ａの気体
入口端部はロータ１２のフィン２２の端部よりロータ中
心側まで延びている。
状の流による気体の滞留を抑え、ロータのフィンの放熱
効果、ステータの電気絶縁巻線の冷却効果及びファンの
送風能力を向上させ、放熱効果の優れた電動機を提供す
ること。 【解決手段】 ステータ１１と、ロータ１２と、該ロー
タ１２の回転軸１３の端部に取り付けたファン１７とを
具備し、ケーシング１０とステータ１１の間に複数の通
風路１９を設けると共に、ロータ１２とロータの回転軸
１３の間に複数の通風路２１を設け、ファン１７の羽根
車吸込口から吸い込まれ羽根車吐出口から吐き出された
気体が通風路１９を通って一端から他端に流れ、該他端
からロータ１２と回転軸１３の間の複数の通風路１９を
通してファン１７の羽根車吸込口に流れるように構成し
た電動機において、送風機の羽根車吸込口１７ａの気体
入口端部はロータ１２のフィン２２の端部よりロータ中
心側まで延びている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はケーシング内の気体
（主に空気）をロータ回転軸に取り付けた送風機（ファ
ン）により循環させるように構成した冷却構造を有する
電動機に関するものである。
（主に空気）をロータ回転軸に取り付けた送風機（ファ
ン）により循環させるように構成した冷却構造を有する
電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電動機の小形化を進めるうえで発生する
熱をどのようにして放熱させるかは重要な問題である。
電動機内部には内部抵抗Ｒの巻線に電流Ｉが流れること
により発生するＩ2Ｒの熱、磁束の変化に伴う渦電流に
より発生する熱及びその他の原因により発生する熱があ
る。これに対し、絶縁材料の耐熱性限界のため温度上昇
を所定内に抑えることができるか否かが、絶縁材料の耐
熱寿命、電動機の寿命を左右し、製品の信頼性を決定す
る大きな要因となっている。
熱をどのようにして放熱させるかは重要な問題である。
電動機内部には内部抵抗Ｒの巻線に電流Ｉが流れること
により発生するＩ2Ｒの熱、磁束の変化に伴う渦電流に
より発生する熱及びその他の原因により発生する熱があ
る。これに対し、絶縁材料の耐熱性限界のため温度上昇
を所定内に抑えることができるか否かが、絶縁材料の耐
熱寿命、電動機の寿命を左右し、製品の信頼性を決定す
る大きな要因となっている。
【０００３】電動機内で発生する熱を放熱する冷却方法
として、ケーシング内の空気をロータ回転軸に取り付け
たファンにより強制的に循環させて冷却させるように構
成した冷却構造を採用した電動機がある。図２及び図３
は従来のこの種の電動機の構造例を示す図である。図２
は全体の縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。
図示するように、本電動機はケーシング１０に嵌合され
たステータ１１と該ステータ１１内を軸受１４及び１５
で支持され回転するロータ１２と、ロータ回転軸１３の
端部に取り付けられたファン１７を具備する。
として、ケーシング内の空気をロータ回転軸に取り付け
たファンにより強制的に循環させて冷却させるように構
成した冷却構造を採用した電動機がある。図２及び図３
は従来のこの種の電動機の構造例を示す図である。図２
は全体の縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。
図示するように、本電動機はケーシング１０に嵌合され
たステータ１１と該ステータ１１内を軸受１４及び１５
で支持され回転するロータ１２と、ロータ回転軸１３の
端部に取り付けられたファン１７を具備する。
【０００４】前記ケーシング１０の内周面には複数本
（図では８本）の帯状凹部１８（外周は帯状凸部とな
る）が設けられ、該帯状凹部１８によりステータ１１と
ケーシング１０の間に複数本（図では８本）の通風路１
９が形成されている。また、ロータ１２は複数枚（図で
は４枚）の板状の支持部材２０でロータ回転軸１３に支
持されており、ロータ回転軸１３とロータ１２の間に複
数本（図では４本）の通風路２１が形成されている。ロ
ータ１２の両端部にはフィン２２が設けられている。な
お、図において、２３はステータ１１の電気絶縁巻線、
２４は電力ケーブル導入口、２５はシール機構である。
（図では８本）の帯状凹部１８（外周は帯状凸部とな
る）が設けられ、該帯状凹部１８によりステータ１１と
ケーシング１０の間に複数本（図では８本）の通風路１
９が形成されている。また、ロータ１２は複数枚（図で
は４枚）の板状の支持部材２０でロータ回転軸１３に支
持されており、ロータ回転軸１３とロータ１２の間に複
数本（図では４本）の通風路２１が形成されている。ロ
ータ１２の両端部にはフィン２２が設けられている。な
お、図において、２３はステータ１１の電気絶縁巻線、
２４は電力ケーブル導入口、２５はシール機構である。
【０００５】上記構造の電動機において、電動機が起動
し、ロータ１２が回転すると同時にロータ回転軸１３に
取り付けられたファン１７も回転する。これにより、図
２の矢印に示すように、ファン１７の羽根車吸込口１７
ａに吸い込まれたケーシング１０内の気体（主に空気）
は羽根車吐出口１７ｂから、ステータ１１の一端部に流
れ、ここから前記ケーシング１０とステータ１１の間の
通風路１９を通って他端に流れ、該他端からロータ１２
とロータ回転軸１３の間の複数の通風路２１を通ってフ
ァン１７の羽根車吸込口１７ａに流れて循環する。この
ようにファン１７によりケーシング１０内の気体を強制
的に循環させてステータ１１やロータ１２等で発生する
熱を放熱し、冷却する冷却構造を採用している。
し、ロータ１２が回転すると同時にロータ回転軸１３に
取り付けられたファン１７も回転する。これにより、図
２の矢印に示すように、ファン１７の羽根車吸込口１７
ａに吸い込まれたケーシング１０内の気体（主に空気）
は羽根車吐出口１７ｂから、ステータ１１の一端部に流
れ、ここから前記ケーシング１０とステータ１１の間の
通風路１９を通って他端に流れ、該他端からロータ１２
とロータ回転軸１３の間の複数の通風路２１を通ってフ
ァン１７の羽根車吸込口１７ａに流れて循環する。この
ようにファン１７によりケーシング１０内の気体を強制
的に循環させてステータ１１やロータ１２等で発生する
熱を放熱し、冷却する冷却構造を採用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記構造の電動機はフ
ァン１７により、ケーシング１０内の気体を強制循環さ
せて冷却する方式であるが、本発明者等が放熱のメカニ
ズムをシュミレーション解析した結果、次のようなこと
が解明された。即ち、図４の矢印で示すように、ファン
１７により強制的に循環され、ロータ１２とロータ回転
軸１３の間の通風路２１を通った気体はロータ１２の両
端部のフィン２２の回転により流れが形成され、この流
れがステータ１１の電気絶縁巻線２３やファン１７の存
在により、これらに沿った渦状の流れとなる（図４のＢ
部分を参照）。
ァン１７により、ケーシング１０内の気体を強制循環さ
せて冷却する方式であるが、本発明者等が放熱のメカニ
ズムをシュミレーション解析した結果、次のようなこと
が解明された。即ち、図４の矢印で示すように、ファン
１７により強制的に循環され、ロータ１２とロータ回転
軸１３の間の通風路２１を通った気体はロータ１２の両
端部のフィン２２の回転により流れが形成され、この流
れがステータ１１の電気絶縁巻線２３やファン１７の存
在により、これらに沿った渦状の流れとなる（図４のＢ
部分を参照）。
【０００７】上記のような気体の渦状の流れの発生によ
りこの部分に気体が停滞し、温度上昇を起こし、下記の
ような問題が発生する。 ロータ１２の両端部のフィン２２の放熱効果を下げ
る。
りこの部分に気体が停滞し、温度上昇を起こし、下記の
ような問題が発生する。 ロータ１２の両端部のフィン２２の放熱効果を下げ
る。
【０００８】ステータ１１の電気絶縁巻線の冷却効果
を下げる。
を下げる。
【０００９】ファン１７の送風能力を低下させる。
【００１０】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記ステータの電気絶縁巻線やファンに沿った渦状
の流れにより気体の滞留を抑え、ロータのフィンの放熱
効果、ステータの電気絶縁巻線の冷却効果及びファンの
送風能力を向上させ、放熱効果の優れた電動機を提供す
ることを目的とする。
で、上記ステータの電気絶縁巻線やファンに沿った渦状
の流れにより気体の滞留を抑え、ロータのフィンの放熱
効果、ステータの電気絶縁巻線の冷却効果及びファンの
送風能力を向上させ、放熱効果の優れた電動機を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、ケーシング内に嵌合したステ
ータと、両端端部にフィンを有し該ステータ内を回転す
るロータと、該ロータの回転軸の端部に取り付けた送風
機とを具備し、ケーシングとステータの間に通風路を設
けると共に、ロータと回転軸の間に通風路を設け、送風
機の羽根車吸込口から吸い込まれ羽根車吐出口から吐き
出された気体がステータの一端部からケーシングとステ
ータの間の通風路を通って一端から他端に流れ、該他端
からロータと回転軸の間の通風路を通って送風機の羽根
車吸込口に流れるように構成した電動機において、送風
機の羽根車吸込口の気体入口端部はロータのフィンの端
部よりロータ中心側まで延びていることを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、ケーシング内に嵌合したステ
ータと、両端端部にフィンを有し該ステータ内を回転す
るロータと、該ロータの回転軸の端部に取り付けた送風
機とを具備し、ケーシングとステータの間に通風路を設
けると共に、ロータと回転軸の間に通風路を設け、送風
機の羽根車吸込口から吸い込まれ羽根車吐出口から吐き
出された気体がステータの一端部からケーシングとステ
ータの間の通風路を通って一端から他端に流れ、該他端
からロータと回転軸の間の通風路を通って送風機の羽根
車吸込口に流れるように構成した電動機において、送風
機の羽根車吸込口の気体入口端部はロータのフィンの端
部よりロータ中心側まで延びていることを特徴とする。
【００１２】また、請求項２に記載の発明は請求項１に
記載の電動機において、送風機の羽根車吸込口の気体入
口端部はロータ中心側に開口していることを特徴とす
る。
記載の電動機において、送風機の羽根車吸込口の気体入
口端部はロータ中心側に開口していることを特徴とす
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明の電動機の構造を
示す一部縦断面図である。本発明の電動機の全体構造は
図２及び図３に示す電動機と略同一であるので、その詳
細な説明は省略する。
面に基づいて説明する。図１は本発明の電動機の構造を
示す一部縦断面図である。本発明の電動機の全体構造は
図２及び図３に示す電動機と略同一であるので、その詳
細な説明は省略する。
【００１４】本電動機は図１に示すように、ファン１７
の羽根車吸込口１７ａの端部はロータのフィン２２の端
部よりロータ中心側まで延びている。そして羽根車吸込
口１７ａはロータ中心側に開口している。
の羽根車吸込口１７ａの端部はロータのフィン２２の端
部よりロータ中心側まで延びている。そして羽根車吸込
口１７ａはロータ中心側に開口している。
【００１５】上記のようにファン１７の羽根車吸込口１
７ａの端部をロータのフィン２２の端部よりロータ中心
側まで延ばすことにより、ロータ１２とロータ回転軸１
３の間の通風路２１を通った気体は、ロータ１２のフィ
ン２２により吸引されるものと羽根車吸込口１７ａに吸
引されるものとに別れ、ケーシング１０の内壁近傍で合
流し、ケーシング１０とステータ１１の間の通風路１９
を通して他端に流れる。従って、従来のようにステータ
１１の電気絶縁巻線２３やファン１７に沿った渦状の流
れが発生することことはない。
７ａの端部をロータのフィン２２の端部よりロータ中心
側まで延ばすことにより、ロータ１２とロータ回転軸１
３の間の通風路２１を通った気体は、ロータ１２のフィ
ン２２により吸引されるものと羽根車吸込口１７ａに吸
引されるものとに別れ、ケーシング１０の内壁近傍で合
流し、ケーシング１０とステータ１１の間の通風路１９
を通して他端に流れる。従って、従来のようにステータ
１１の電気絶縁巻線２３やファン１７に沿った渦状の流
れが発生することことはない。
【００１６】上記のように気体の渦状の流れ、即ち気体
の滞留が発生することがないから、気体は効率良くケー
シング内を循環することになり、ロータ１２のフィン２
２の放熱効果及びステータ１１の電気絶縁巻線２３の放
熱効果が向上し、更に渦状の流れが無くなることから、
ファン１７の送風能力が向上する。
の滞留が発生することがないから、気体は効率良くケー
シング内を循環することになり、ロータ１２のフィン２
２の放熱効果及びステータ１１の電気絶縁巻線２３の放
熱効果が向上し、更に渦状の流れが無くなることから、
ファン１７の送風能力が向上する。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、送
風機の羽根車吸込口の端部はロータのフィンの端部より
ロータ中心側まで延び開口しているので、送風機により
循環する気体が渦状の流れとなり滞留することなく、ロ
ータのフィンを通って該羽根車吸込口に案内されること
になり、下記のような優れた効果が得られる。
風機の羽根車吸込口の端部はロータのフィンの端部より
ロータ中心側まで延び開口しているので、送風機により
循環する気体が渦状の流れとなり滞留することなく、ロ
ータのフィンを通って該羽根車吸込口に案内されること
になり、下記のような優れた効果が得られる。
【００１８】ロータのフィンの放熱効果が向上する。
【００１９】ステータの電気絶縁巻線の放熱効果が向
上する。
上する。
【００２０】また、渦状の流れが無くなることから、
ファンの送風能力を低下させることがない。
ファンの送風能力を低下させることがない。
【図１】本発明の電動機の構造例を示す一部縦断面図で
ある。
ある。
【図２】従来の電動機の構造例を示す縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】従来の電動機の構造例を示す一部縦断面図であ
る。
る。
１０ ケーシング １１ ステータ １２ ロータ １３ ロータ回転軸 １４ 軸受 １５ 軸受 １７ ファン １８ 帯状凹部 １９ 通風路 ２０ 支持部材 ２１ 通風路 ２２ フィン ２３ 電気絶縁巻線 ２４ 電力ケーブル導入口 ２５ シール機構
Claims (2)
- 【請求項１】 ケーシング内に嵌合したステータと、両
端端部にフィンを有し該ステータ内を回転するロータ
と、該ロータの回転軸の端部に取り付けた送風機とを具
備し、前記ケーシングとステータの間に通風路を設ける
と共に、前記ロータと回転軸の間に通風路を設け、前記
送風機の羽根車吸込口から吸い込まれ羽根車吐出口から
吐き出された気体が前記ステータの一端部から前記ケー
シングとステータの間の通風路を通って一端から他端に
流れ、該他端から前記ロータと回転軸の間の通風路を通
って前記送風機の羽根車吸込口に流れるように構成した
電動機において、 前記送風機の羽根車吸込口の気体入口端部は前記ロータ
のフィンの端部よりロータ中心側まで延びていることを
特徴とする電動機。 - 【請求項２】前記送風機の羽根車吸込口の気体入口端部
はロータ中心側に開口していることを特徴とする電動
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15283597A JPH10336961A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15283597A JPH10336961A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10336961A true JPH10336961A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15549179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15283597A Pending JPH10336961A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10336961A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116231935A (zh) * | 2021-12-02 | 2023-06-06 | 中车永济电机有限公司 | 具有低噪声风扇的电机及其风路结构 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP15283597A patent/JPH10336961A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116231935A (zh) * | 2021-12-02 | 2023-06-06 | 中车永济电机有限公司 | 具有低噪声风扇的电机及其风路结构 |
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