JP2020108203A - Totally-enclosed rotary electric machine and leakage liquid detection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、全閉形回転電機およびその漏えい液検知構造に関する。 The present invention relates to a fully-closed rotary electric machine and a leaked liquid detection structure thereof.
全閉形回転電機は、フレーム、あるいは冷却器を有する場合はさらに冷却器カバーを含めて、これらにより閉空間が形成される。回転子および固定子の発熱部を冷却するために、通常、この閉空間内には空気などの冷却用気体が封入されファンにより駆動されて閉空間内を循環する。冷却用気体は、たとえば冷却器において、外気あるいは冷却液などの冷却媒体により冷却される。 The fully-closed rotary electric machine includes a frame, or a cooler cover when a cooler is provided, and these forms a closed space. In order to cool the heat generating portions of the rotor and the stator, a cooling gas such as air is usually enclosed in the closed space and driven by a fan to circulate in the closed space. The cooling gas is cooled by a cooling medium such as outside air or a cooling liquid in a cooler, for example.
冷却用気体を駆動するファンとしては、ロータシャフトに取り付けられてロータシャフトとともに回転するタイプの自力ファンの場合と、他の電動機などの外部の駆動源により駆動される他力ファンの場合とがある。 As a fan that drives the cooling gas, there are a self-powered fan that is attached to a rotor shaft and rotates together with the rotor shaft, and a self-powered fan that is driven by an external drive source such as another electric motor. ..
冷却器は、多くの場合、回転電機の本体部分、すなわちフレーム内の固定子の直上に設置する。この場合、冷却器における冷却液の冷却管からの漏えいが問題となる。冷却器が液体冷却の場合、冷却管からの冷却液の漏えいは、自力ファンの場合、他力ファンの場合を問わず、冷却管の下方で冷却液を受けて、早期に検出する方法が知られている(特許文献1参照)。 The cooler is often installed directly above the main body of the rotating electric machine, that is, the stator in the frame. In this case, leakage of the cooling liquid from the cooling pipe in the cooler becomes a problem. When the cooler is liquid cooling, there is a known method to detect the leakage of the cooling liquid from the cooling pipe at an early stage by receiving the cooling liquid below the cooling pipe regardless of whether it is a self-powered fan or a non-powered fan. (See Patent Document 1).
他力ファンが設けられた回転電機において、他力ファンは、通常、冷却器の出口側、すなわち、冷却器とフレームへの戻りとの間に設けられる。すなわち、閉空間内の冷却用気体は、本体部分を通過しながらこれらを冷却した後に、冷却器に流入し冷却器で冷却媒体(液体冷却の場合は冷却液)により冷却され、他力ファンにより再びフレーム内に流入する。 In a rotary electric machine provided with another power fan, the other power fan is usually provided on the outlet side of the cooler, that is, between the cooler and the return to the frame. That is, the cooling gas in the closed space is cooled while passing through the main body portion, then flows into the cooler, is cooled by the cooling medium (cooling liquid in the case of liquid cooling) in the cooler, and is cooled by the other force fan. It flows into the frame again.
ところで、このような循環流路を形成する場合、他力ファンは、冷却器よりも高い位置に配される。他力ファンによる冷却用気体の循環速度と、漏えいした冷却液の液滴の大きさとの関係によっては、漏えいした冷却液が、他力ファンにより吸入され本体側に移送駆動される場合がある。あるいは、冷却器からの漏えいの仕方によっては、冷却液が上方に噴出するように漏えいすることにより、漏えいした冷却液が、他力ファンにより吸入され本体側に移送駆動されて、高さ位置が相対的に低い本体周りに残留する場合がある。 By the way, when forming such a circulation flow path, the other force fan is arranged at a position higher than the cooler. Depending on the relationship between the circulation speed of the cooling gas by the other force fan and the size of the leaked droplets of the cooling liquid, the leaked cooling liquid may be sucked by the other force fan and transferred to the main body side. Alternatively, depending on how the cooling liquid leaks, the cooling liquid leaks so as to squirt upward, and the leaked cooling liquid is sucked by the other force fan and transferred to the main body side, and the height position is changed. It may remain around the relatively low body.
このような事象においては、冷却液が漏えいしたことが認識されないと、回転電機の運転が継続され、本体周りの絶縁の劣化を招くことになる。最終的には、定期検査あるいは何らかの他の要因で回転電機を停止させる必要がある場合に、冷却液の漏えいが確認されることになる。あるいは、冷却液源側の異常により冷却液の漏えいが疑われて最終的に冷却液の漏えいが確認される場合もある。このように冷却液の漏えい発生から確認までに時間を要し、その期間に電動機の運転が継続される場合には、回転電機内での短絡事故が発生する可能性も考えられる。 In such an event, if it is not recognized that the coolant has leaked, the operation of the rotating electric machine is continued, and the insulation around the main body is deteriorated. Eventually, leakage of the coolant will be confirmed when it is necessary to stop the rotating electric machine due to a periodical inspection or some other factor. Alternatively, the leakage of the cooling liquid may be suspected due to an abnormality on the cooling liquid source side, and the leakage of the cooling liquid may be finally confirmed. As described above, it takes time from the occurrence of leakage of the coolant to the confirmation, and when the electric motor continues to be operated during that period, a short circuit accident may occur in the rotating electric machine.
なお、以上の課題は、フレームの外部に設けられベルトあるいはギア等で回転電機自身のロータシャフトに連結するような自力式の機内用のファンの場合であっても同様である。こられを総称して、機内用外部ファンという。 The above-mentioned problems are the same even in the case of a self-powered fan for the inside of the machine, which is provided outside the frame and is connected to the rotor shaft of the rotating electric machine itself by a belt or a gear. These are collectively referred to as in-flight external fans.
そこで、本発明は、機内用外部ファンを有する全閉形回転電機において、冷却液の漏えいが発生した場合に、これを早期に検知することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to detect early when a leakage of cooling liquid occurs in a fully-closed rotary electric machine having an internal fan.
上述の目的を達成するため、本発明に係る全閉形回転電機は、水平方向に延びたロータシャフトと、前記ロータシャフトの径方向外側に取り付けられた回転子鉄心とを有する回転子と、前記回転子鉄心の径方向外側に空隙を介して設けられた固定子鉄心と、前記固定子鉄心を貫通する固定子巻線とを有する固定子と、前記固定子の径方向外側に前記固定子を囲むように配されたフレームと、前記フレームの両端に取り付けられた2つの軸受ブラケットと、前記軸受ブラケットに取り付けられて前記ロータシャフトを回転可能に支持する2つの軸受と、前記フレームの上方に設けられて、冷却液が通過する冷却管と、前記冷却管を収納する冷却器カバーとを有する冷却器と、前記フレームの外側に設けられた機内用外部ファンと、前記冷却管から漏えいした冷却液である漏えい液を一時的に保持可能な下部溜まりを有し前記フレームおよび前記冷却器カバーと相俟って閉空間を形成するファンカバーと、を有するファン機構と、前記冷却器から前記ファンカバー内に移行した漏えい液を検出する漏えい検出装置と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, a fully-closed rotating electric machine according to the present invention includes a rotor having a rotor shaft extending in a horizontal direction, a rotor core attached to an outer side in a radial direction of the rotor shaft, and the rotating body. A stator having a stator core provided through a gap on the outside in the radial direction of the child core, a stator having a stator winding penetrating the stator core, and surrounding the stator on the outside in the radial direction of the stator. Provided above the frame, two bearing brackets attached to both ends of the frame, two bearings attached to the bearing bracket to rotatably support the rotor shaft, and above the frame. A cooling pipe having a cooling pipe through which the cooling liquid passes, a cooling device cover for housing the cooling pipe, an external fan for the in-machine provided outside the frame, and a cooling liquid leaking from the cooling pipe. A fan mechanism having a lower cover capable of temporarily holding a leaked liquid and a fan cover forming a closed space in cooperation with the frame and the cooler cover; and a fan mechanism from the cooler to the inside of the fan cover. And a leakage detection device for detecting the leakage liquid that has migrated to.
また、本発明に係る漏えい液検知構造は、回転子と、固定子と、フレームと、2つの軸受ブラケットと、2つの軸受と、前記フレームの上方に設けられて、冷却管と、前記冷却管を収納する冷却器カバーとを有する冷却器と、前記冷却器の少なくとも一方の軸方向外側に設けられた機内用外部ファンと前記機内用外部ファンを収納し前記フレームおよび前記冷却器カバーと相俟って閉空間を形成するファンカバーとを有するファン機構と、を備える全閉形回転電機の、前記冷却器から前記ファンカバー内に移行した漏えい液を検出する漏えい液検知構造であって、前記漏えい液を検出する漏えい検出装置を具備し、前記ファンカバーは、前記冷却管から漏えいした冷却液である漏えい液を一時的に保持可能な下部溜まりを有する、ことを特徴とする。 Further, the leak liquid detecting structure according to the present invention is provided on a rotor, a stator, a frame, two bearing brackets, two bearings, and above the frame, and includes a cooling pipe and the cooling pipe. A cooler having a cooler cover for accommodating the above, an external fan for the inside of the machine provided on the outside of at least one of the coolers in the axial direction, and an external fan for the inside of the machine, which accommodates the frame and the cooler cover. A fan mechanism having a fan cover that forms a closed space, and a leak liquid detection structure for detecting leak liquid that has moved from the cooler into the fan cover, of the fully-closed rotary electric machine, wherein the leak The fan cover is provided with a leak detection device for detecting liquid, and the fan cover has a lower pool capable of temporarily holding the leaked liquid which is the cooling liquid leaked from the cooling pipe.
本発明によれば、機内用外部ファンを有する全閉形回転電機において、冷却液の漏えいが発生した場合に、これを早期に検知することができる。 According to the present invention, in a fully-closed rotary electric machine having an external fan for in-machine use, it is possible to detect the leakage of the cooling liquid at an early stage.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る回転電機およびその漏えい液検知構造について説明する。 Hereinafter, a rotating electric machine and a leaked liquid detection structure thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る全閉形回転電機の構成を示す図2のI−I線矢視立断面図であり、図2は、図1のII−II線矢視横断面図である。
全閉形回転電機100は、回転電機本体110、冷却器40、ファン機構50、および漏えい液検知構造80を有する。
[First Embodiment]
1 is a sectional view taken along the line I-I of FIG. 2 showing the configuration of the fully-closed rotary electric machine according to the first embodiment, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. Is.
The fully-closed rotary
回転電機本体110は、回転子10、固定子20、2つの軸受32、フレーム30および2つの軸受ブラケット35を有する。回転子10は、水平方向に延びるロータシャフト11およびロータシャフト11の径方向外側に取り付けられた円筒状の回転子鉄心12を有する。固定子20は、空隙を介して回転子鉄心12の径方向外側に設けられた円筒状の固定子鉄心21および固定子鉄心21を軸方向に貫通する固定子巻線22を有する。固定子20の径方向外側を囲むように筒状あるいは直方体形状のフレーム30が設けられている。フレーム30の両端にはそれぞれ軸受ブラケット35が取り付けられている。軸受ブラケット35は、ロータシャフト11を回転可能に支持する軸受32を静止支持する。
The rotary
フレーム30の上には、冷却器40が取り付けられている。冷却器40は、複数の冷却管41およびこれを収納する冷却器カバー42を有する。冷却管41の外側の冷却器カバー42内の空間を回転電機本体110の冷却用の空気などの冷却用気体が流れ、冷却管41の内側を冷却用気体の冷却のために冷却水などの冷却液が通過する。冷却器カバー42は、外形が直方体である。冷却器カバー42内の空間は、冷却器カバー42の下面に形成された冷却器入口開口43を介してフレーム30内の空間と連通している。冷却器カバー42の軸方向に互いに対向する両側の側部には、それぞれ冷却器出口開口44が形成されている。
A
冷却器カバー42を軸方向に挟む両側には、それぞれ、ファン機構50が配置されている。それぞれのファン機構50は、機内用外部ファン51およびファンカバー54を有する。機内用外部ファン51は、複数の翼52、駆動軸53aおよび動力部53bを有する。複数の翼52は、ファンカバー54内に収納されている。
A
駆動軸53aは、たとえば電動機などの動力部53bから回転電機本体110の回転軸に平行な方向に、ファンカバー54の動力部53bに面する側の側板54wを貫通して、ファンカバー54内に延びている。複数の翼52は、駆動軸53aに取り付けられて一体となり動力部53bにより駆動されて回転し、機内用外部ファン51として、冷却用気体を軸方向外側から吸い込み、径方向の内側から径方向の外側に吐出する遠心ファンの機能を有する。
The
ファンカバー54は、複数の翼52を収納するとともに、冷却器カバー42およびフレーム30とともに閉空間40aを形成する。
The
ファンカバー54は、軸を水平方向に向けた円筒形状の外形を有する。ほぼ同一形状で同一寸法の互に対向するように軸方向に並べられた2つの側板54v、54wと、これらの外縁どうしを結合する筒状板54rを有する。また、ファンカバー54全体の外形は、円筒形状の部分と排出部54cが結合した形状である。
The
冷却器40に面する方の側板54vには、吸込み開口54aが形成されている。吸込み開口54aは入口接続部56を介して冷却器出口開口44と接続されている。ファンカバー54内の空間は、入口接続部56を介して冷却器カバー42内の空間と連通している。
A suction opening 54 a is formed in the
ファンカバー54は、図2に示すように、複数の翼52の径方向外端と径方向に間隔をあけるように、複数の翼52の径方向外側に、複数の翼52の径方向外端に沿って、周方向に複数の翼52を囲むように形成されている。ファンカバー54は、その流れの下流側部分である排出部54cにて、出口接続部57に接続している。出口接続部57のファンカバー54との接続端との反対側の端部はフレーム30と接続し、ファンカバー54および出口接続部57内の空間は、フレーム入口開口31を介してフレーム30内の空間と連通している。
As shown in FIG. 2, the
複数の翼52の最下端に対向するファンカバー54の部分は、冷却液が漏えいした場合の漏えい液を一時的に保持可能な下部溜まり55を形成する。
The part of the
漏えい液検知構造80は、この下部溜まり55が形成されたファンカバー54および漏えい検出装置70を有する。漏えい検出装置70は、導出管71および検出器72を有する。導出管71の上端は、下部溜まり55の最下端と接続され、下端は検出器72と接続されている。
The leak
検出器72の方式としては、たとえば、光学的に検出する方式、通電により検出する方式、静電容量の変化により検出する方式、あるいは磁場の変化により検出する方式などがあるが、漏えい液の性質に応じていずれの方式のものを用いてもよいし、あるいは他の方式であってもよい。
Examples of the method of the
次に、本実施形態に係る全閉形回転電機およびその漏えい液検知構造の作用について説明する。 Next, the operation of the fully-closed rotary electric machine and the leaked liquid detection structure thereof according to the present embodiment will be described.
今、冷却器40の冷却管41において、その内部を流れるたとえば冷却水などの冷却液の漏えいが発生したとする。この場合、漏えいした冷却液の液滴が十分に大きな場合は、下方に落下して漏えい検知される。
Now, it is assumed that a leakage of a cooling liquid such as cooling water flowing inside the cooling
一方、冷却液が上方に噴出するように漏えいする場合、あるいは漏えいした冷却液の液滴がこのような大きさよりも小さい場合は、下方に落下する割合が減少し、ファン機構50により駆動されて閉空間40aの内部を循環する冷却用気体の流れに乗ってファン機構50側に移行する割合が増大する。すなわち、冷却管41から漏えいした冷却液は、冷却用気体の流れに乗って、冷却器カバー42の内部を上昇して冷却器出口開口44から流出し、入口接続部56を経由して、吸込み開口54aからファンカバー54に流入する。ファンカバー54に流入した液滴を含む冷却用気体は、複数の翼52の間の流路に流入し、径方向外側に流れ、翼52の間の流路から、翼52とファンカバー54の筒状板54rとの間の径方向外側空間54b内に流出する。
On the other hand, when the cooling liquid leaks so as to squirt upward, or when the leaked droplets of the cooling liquid are smaller than such a size, the rate of dropping downward is reduced and the cooling medium is driven by the
冷却用気体の流れに乗って径方向外側空間54b内に流出した液滴の一部は、さらに冷却用気体の流れに乗って排出部54cに移行し、出口接続部57を経由してフレーム入口開口31からフレーム30内に流入する。また、液滴の残りの部分は、ファンカバー54の側板54v、54wあるいは筒状板54rの内面を伝ってファンカバー54内の下部溜まり55まで流下し、下部溜まり55において漏えい液として一時滞留する。
A part of the liquid droplets that have flowed into the radially
下部溜まり55に滞留する漏えい液すなわち漏えいした冷却液は、漏えい検出装置70の導出管71を経由して検出器72に導かれ、漏えい液の発生が確実に検出される。
The leaked liquid that has accumulated in the
以上のように、本実施形態によれば、機内用外部ファンを有する全閉形回転電機において、従来想定されていなかった冷却器での上方への漏えいの場合を含めて、冷却液の漏えいが発生した場合に、これを早期に検知することができる。 As described above, according to the present embodiment, in the fully-closed rotating electric machine having the external fan for the inside of the machine, the leakage of the cooling liquid occurs, including the case of the upward leakage in the cooler which has not been conventionally assumed. If it does, this can be detected early.
[第2の実施形態]
図3は、第2の実施形態に係る全閉形回転電機の構成を示す図4のIII−III線矢視立断面図であり、図4は、図3のIV−IV線矢視横断面図である。
[Second Embodiment]
3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 4 showing the configuration of the fully-closed rotary electric machine according to the second embodiment, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of FIG. Is.
本第2の実施形態は、第1の実施形態の変形である。本第2の実施形態においては、全閉形回転電機101は、第1の実施形態では設けられていない2組の出口セル61および出口セル61に接続する出口接続部62を有する。また、ファン機構50aは、第1の実施形態における出口接続部57を有していない。これらに関連する部分以外は、第1の実施形態と同様である。
The second embodiment is a modification of the first embodiment. In the second embodiment, the fully-closed rotary
それぞれの出口セル61は、軸方向に、ファンカバー54に隣接して、ファンカバー54と動力部53bとの間に配置されている。
Each
第1の実施形態においては、ファンカバー54からの冷却用気体の排出は、径方向外側部分で排出部54cを経由する周方向に向かう流れによりおこなっていたが、本第2の実施形態においては、ファンカバー54からの冷却用気体の排出は、軸方向に隣接する出口セル61の方向に向かう流れにより行うため、ファンカバー54の側板54v、54wの形状は、ほぼ円形である。
In the first embodiment, the cooling gas is discharged from the
ファンカバー54の2つの側板54v、54wのうち出口セル61側の側板54wには、ファンカバー54の流出開口58aが形成されている。側板54wに形成された流出開口58aは、側板54wの領域の大部分を占めている。
An
ここで、機内用外部ファン51側から見て、筒状板54rから機内用外部ファン51の駆動軸53aに向かって、すなわち径方向の内側に向かって突出しているようにみえる側板54wの部分を開口縁部58と呼ぶこととする。開口縁部58の突出幅は、流出開口58aの上方では小さく、流出開口58aの下方すなわち下部溜まり55近傍では、漏えいした冷却液の一時的な保持のために上方の部分より大きくなるように形成されている。
Here, when viewed from the in-machine
複数の翼52の最下端に対向するファンカバー54の部分は、冷却液が漏えいした場合の漏えい液を一時的に保持可能な下部溜まり55を形成する。
The part of the
出口セル61は、回転軸に垂直な方向に拡がり互いに対向する2つのほぼ円板状の側板61v、61wと、これらを接続する筒状板61rを有する。
The
出口セル61のファンカバー54と反対側の側板61wを、ファン機構50aの駆動軸53aが貫通して、ファンカバー54内に延びている。
The
出口セル61のファンカバー54側の側板61vには、ファンカバー54の流出開口58aに対応するように流入開口61aが形成されている。ファンカバー54内の空間は、出口セル61内の空間と、流出開口58aおよび流入開口61aを介して連通している。なお、ファンカバー54と出口セル61を一体で製作する場合には、ファンカバー54の出口セル61側の側板54wと出口セル61のファンカバー54側の側板61vとを1つの板で構成してもよい。
An
出口セル61のファンカバー54側の側板61vには、さらに、流入開口61aの下方に流出開口61bが形成されている。流出開口61bとフレーム入口開口31との間は、出口接続部62により接続されている。出口セル61内の空間は、出口接続部62を介して、フレーム30内の空間と連通している。なお、流出開口61bは、側板61v以外の部分すなわち側板61vあるいは筒状板61rに形成されていてもよい。
An
漏えい液検知構造80は、第1の実施形態と同様に、下部溜まり55が形成されたファンカバー54および漏えい検出装置70を有する。漏えい検出装置70は、導出管71および検出器72を有し、導出管71の一方の端部は、下部溜まり55の最下端と接続され、他方の端部は検出器72と接続されている。
The leak
次に、本第2の実施形態に係る全閉形回転電機およびその漏えい液検知構造の作用について説明する。 Next, the operation of the fully-closed rotary electric machine and the leaked liquid detection structure thereof according to the second embodiment will be described.
冷却器40の冷却管41において冷却液の漏えいが発生した場合に、漏えいした冷却液の液滴が冷却用気体の流れに乗って、ファンカバー54に流入した後に翼52の間の流路から翼52と筒状板54rの間の空間に流出するまでは、第1の実施形態と同様である。
When the leakage of the cooling liquid occurs in the cooling
翼52とファンカバー54の間の空間に流出した液滴を含む冷却用気体は、流出開口58aから出口セル61に流入した後に、出口セル61の流出開口61bから出口接続部62に流出し、さらにフレーム入口開口31からフレーム30内に流入する。
The cooling gas including the droplets that have flowed out into the space between the
ファンカバー54において流出開口58aが形成されている側板54wの流出開口58aは、ファンカバー54の側板54wの外縁の近傍の開口縁部58を残して形成されている。
The
流出開口58aは十分に大きく、ファンカバー54の側板54wの開口縁部58が流路側にわずかに突出しているのみであるので、開口縁部58が冷却用気体の流れの圧力損失を増大させる程度はわずかである。
The
一方、冷却用気体の径方向外側の流れに乗って翼52とファンカバー54の間の空間に流出した液滴は、径方向の外側に飛散するため、主に筒状部54rなどのファンカバー54内の径方向外側部分に衝突する。ファンカバー54内の径方向外側部分に衝突した液滴は、冷却用気体の流れにより出口セル61側に移行しようとするが、開口縁部58によってファンカバー54から出口セル61への移行を妨げられ、大部分がファンカバー54内にとどまる。この結果、液滴は、ファンカバー54の筒状部54rあるいは側板54v、54wなどを伝ってファンカバー54内の下部溜まり55まで流下し、下部溜まり55において一時滞留する。また、液滴のファンカバー54外への流出が抑制される結果、下部溜まり55に移行する漏えいした冷却液の量が増大することから、漏えい液の発生の検出をさらに早めることができる。
On the other hand, the liquid droplets that flow into the space between the
[第3の実施形態]
図5は、第3の実施形態に係る全閉形回転電機のファン機構の構成を示す部分縦断面図である。本第3の実施形態は、第2の実施形態の変形である。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a partial vertical cross-sectional view showing the configuration of the fan mechanism of the fully-closed rotary electric machine according to the third embodiment. The third embodiment is a modification of the second embodiment.
本第3の実施形態においては、ファン機構50bは、流出開口58aの縁部に接続する移行防止板59を有する。これ以外は、第2の実施形態と同様である。
In the third embodiment, the
移行防止板59は、軸心が駆動軸53aの方向に向くように配された部分円錐状であり、口径の小さい側の端部である外側開口端59aで、開口縁部58の流出開口58aの部分と接続する。移行防止板59は、外側開口端59aから翼52の方向に向かって延びて、口径の大きな側の端部である内側開口端59bまで口径が増大する。移行防止板59の曲面形状は、冷却用気体の通過時の圧力損失を極力増大させないような形状が好ましい。
The
移行防止板59の形状は、部分円錐状に限定されず、流れに沿った流線形の曲面が好ましい。また、外側開口端59aは、その周囲の一部が、筒状板54rに接していることでもよい。
The shape of the
以上のように構成された本第3の実施形態に係る全閉形回転電機のファン機構のファン機構50bにおいては、ファンカバー54に移行防止板59を設けることにより、ファンカバー54から出口セル61への液滴は、移行をさらに妨げ、下部溜まり55に一時滞留する漏えい液の量がさらに増大し、冷却液の漏えいの発生の検出をさらに早めることができる。
In the
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
[Other Embodiments]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention.
たとえば、実施形態では、機内用外部ファンとして遠心ファンあるいは軸流ファンを用いた場合を例にとって示したが、これに限定されない。ファンカバーの底部に下部溜まりを形成するものであれば、たとえば、斜流ファンであってもよい。 For example, in the embodiment, the case where a centrifugal fan or an axial flow fan is used as the in-machine external fan has been described as an example, but the present invention is not limited to this. A mixed flow fan may be used as long as it forms a lower pool at the bottom of the fan cover.
また、実施形態では、冷却器カバーの外形が直方体である場合を例にとって示したが、これに限定されない。また、ファンカバーの外形も円筒状などに限定されない。すなわち、冷却用気体の流れに乗って冷却カバーからファンカバー内に移行してきた液滴の一部をファンカバー内で一時保持できる形状で、一時保持した漏えい液をその箇所からファンカバー外に排出できるような形状であればよい。 Further, in the embodiment, the case where the outer shape of the cooler cover is a rectangular parallelepiped is shown as an example, but the present invention is not limited to this. The outer shape of the fan cover is not limited to the cylindrical shape. In other words, a part of the liquid droplets that have moved from the cooling cover to the inside of the fan cover due to the flow of the cooling gas can be temporarily held inside the fan cover, and the temporarily held leaked liquid is discharged from that part to the outside of the fan cover. Any shape is acceptable.
また、実施形態では、冷却器を挟んでその両側にファン機構が設けられている場合を例にとって示したが、これに限定されない。冷却用気体の流れが、冷却器から軸方向の片側方向のみに形成され、ファン機構が一方のみに設けられている場合であってもよい。 Further, in the embodiment, the case where the fan mechanism is provided on both sides of the cooler with the cooler interposed is shown as an example, but the present invention is not limited to this. The flow of the cooling gas may be formed only in one axial direction from the cooler, and the fan mechanism may be provided in only one side.
また、実施形態では、機内用外部ファンが、外部の動力により駆動される他力式の場合を例にとって示したが、これに限定されない。たとえば、フレームの外部に設けられベルトあるいはギア等で回転電機自身のロータシャフトに連結するような自力式の機内用のファンの場合であってもよい。 Further, in the embodiment, the case where the in-machine external fan is a multi-force type that is driven by external power is shown as an example, but the present invention is not limited to this. For example, it may be a case of a self-powered fan for internal use that is provided outside the frame and is connected to the rotor shaft of the rotating electric machine itself by a belt or a gear.
さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Furthermore, these embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.
10…回転子、11…ロータシャフト、12…回転子鉄心、20…固定子、21…固定子鉄心、22…固定子巻線、30…フレーム、31…フレーム入口開口、32…軸受、35…軸受ブラケット、40…冷却器、40a…閉空間、41…冷却管、42…冷却器カバー、43…冷却器入口開口、44…冷却器出口開口、50、50a、50b…ファン機構、51…機内用外部ファン、52…翼、53a…駆動軸、53b…動力部、54…ファンカバー、54a…吸込み開口、54b…径方向外側空間、54c…排出部、54r…筒状板、54v、54w…側板、55…下部溜まり、56…入口接続部、57…出口接続部、58…開口縁部、58a…流出開口、59…移行防止板、59a…外側開口端、59b…内側開口端、61…出口セル、61a…流入開口、61b…流出開口、61r…筒状板、61v、61w…側板、62…出口接続部、70…漏えい検出装置、71…導出管、72…検出器、80…漏えい液検知構造、100、101…全閉形回転電機、110…回転電機本体 10... Rotor, 11... Rotor shaft, 12... Rotor core, 20... Stator, 21... Stator core, 22... Stator winding, 30... Frame, 31... Frame inlet opening, 32... Bearing, 35... Bearing bracket, 40... Cooler, 40a... Closed space, 41... Cooling pipe, 42... Cooler cover, 43... Cooler inlet opening, 44... Cooler outlet opening, 50, 50a, 50b... Fan mechanism, 51... Inside the machine External fan, 52... Blades, 53a... Drive shaft, 53b... Power part, 54... Fan cover, 54a... Suction opening, 54b... Radial outer space, 54c... Discharge part, 54r... Cylindrical plate, 54v, 54w... Side plate, 55... Lower pool, 56... Inlet connection part, 57... Outlet connection part, 58... Opening edge part, 58a... Outflow opening, 59... Migration prevention plate, 59a... Outer opening end, 59b... Inner opening end, 61... Outlet cell, 61a... Inflow opening, 61b... Outflow opening, 61r... Cylindrical plate, 61v, 61w... Side plate, 62... Exit connection part, 70... Leak detection device, 71... Outlet pipe, 72... Detector, 80... Leak Liquid detection structure, 100, 101... Fully-closed rotating electric machine, 110... Rotating electric machine body
Claims (7)
前記回転子鉄心の径方向外側に空隙を介して設けられた固定子鉄心と、前記固定子鉄心を貫通する固定子巻線とを有する固定子と、
前記固定子の径方向外側に前記固定子を囲むように配されたフレームと、
前記フレームの両端に取り付けられた2つの軸受ブラケットと、
前記軸受ブラケットに取り付けられて前記ロータシャフトを回転可能に支持する2つの軸受と、
前記フレームの上方に設けられて、冷却液が通過する冷却管と、前記冷却管を収納する冷却器カバーとを有する冷却器と、
前記フレームの外側に設けられた機内用外部ファンと、前記冷却管から漏えいした冷却液である漏えい液を一時的に保持可能な下部溜まりを有し前記フレームおよび前記冷却器カバーと相俟って閉空間を形成するファンカバーと、を有するファン機構と、
前記冷却器から前記ファンカバー内に移行した漏えい液を検出する漏えい検出装置と、
を備えることを特徴とする全閉形回転電機。 A rotor having a rotor shaft that extends in the horizontal direction and a rotor core that is attached to the outer side of the rotor shaft in the radial direction;
A stator having a stator core provided radially outside the rotor core via a gap, and a stator winding penetrating the stator core;
A frame arranged so as to surround the stator on a radially outer side of the stator;
Two bearing brackets attached to both ends of the frame,
Two bearings attached to the bearing bracket to rotatably support the rotor shaft;
A cooler that is provided above the frame and has a cooling pipe through which a cooling liquid passes, and a cooler cover that houses the cooling pipe,
In combination with the external fan for in-flight provided outside the frame and a lower pool capable of temporarily holding the leaked liquid which is the coolant leaked from the cooling pipe, together with the frame and the cooler cover. A fan mechanism having a fan cover forming a closed space;
A leak detection device that detects leak liquid that has moved into the fan cover from the cooler,
A fully-closed rotating electric machine comprising:
前記ファンカバーは、軸方向からの吸込みのための吸込み開口と、前記フレームに連通する排出部とを有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の全閉形回転電機。 The internal external fan is a radial type that sucks cooling gas from the axial direction and flows out to the radial outside.
The fan cover has a suction opening for suction in the axial direction, and a discharge portion that communicates with the frame.
The fully-closed rotary electric machine according to claim 1, wherein:
前記下部溜まりに前記冷却器から移行した漏えい液を前記下部溜まりから導出する導出管と、
前記導出管を経由してきた漏えい液を受け入れて検出する検出器と、
を具備することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の全閉形回転電機。 The leak detection device,
A lead-out pipe for leading out the leaked liquid transferred from the cooler to the lower pool, from the lower pool,
A detector that receives and detects the leaked liquid that has passed through the outlet pipe,
The fully-closed rotary electric machine according to claim 1 or 2, further comprising:
前記出口セルと前記フレームとを連通させる出口接続部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の全閉形回転電機。 An outlet cell arranged on the opposite side of the fan cover in the axial direction of the cooler,
An outlet connection portion that connects the outlet cell and the frame,
The fully-closed rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記漏えい液を検出する漏えい検出装置を具備し、
前記ファンカバーは、前記冷却管から漏えいした冷却液である漏えい液を一時的に保持可能な下部溜まりを有する、
ことを特徴とする漏えい液検知構造。 A cooler having a rotor, a stator, a frame, two bearing brackets, two bearings, a cooling pipe provided above the frame, and a cooler cover for housing the cooling pipe. An outer fan for an in-machine provided outside at least one axial direction of the cooler, and a fan cover for accommodating the outer fan for the in-machine and forming a closed space together with the frame and the cooler cover. A leaking liquid detection structure for detecting a leaking liquid that has moved into the fan cover from the cooler of a fully-closed rotating electric machine including a fan mechanism,
Equipped with a leak detection device for detecting the leaked liquid,
The fan cover has a lower pool capable of temporarily holding a leaked liquid which is a coolant leaked from the cooling pipe.
Leakage liquid detection structure characterized by the following.
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