JP2534535Y2 - 回転電機の冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】［考案の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本考案は、冷却性能を改善した回
転電機の冷却装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来の回転電機の冷却装置について、図
６及び図７を参照して説明する。まず、図７において、
回転電機１の軸方向左側部には外扇カバー２が取り付け
られている。そして、冷却風を回転電機１の外周面に供
給するため、回転電機１と外扇カバー２との間にはその
全周にわたって通風部３が形成されている。

【０００４】また、図６に示すように、この外扇カバー
２の内周面には、導風ガイド４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが
形成されており、更に、この外扇カバー２の内部には、
同心状に配設された円筒壁２ａにより環状の風洞５が形
成され、更に、この風洞５の内周壁である円筒壁２ａの
外周にも導風ガイド６が送風口８に向けて形成されてい
る。そして、外扇カバー３の外周部には、冷却ファン７
が配設されている。このように、冷却ファン７を外扇カ
バー３の外周部に配設したのは、装置全体の軸方向寸法
を短くしてコンパクトにするためである。

【０００５】このように構成された回転電機の冷却装置
においては、回転電機１が運転されて冷却ファン７から
冷却風が生成されると、この冷却風は図６の矢印Ｅで示
すように、送風口８を通って風洞５内へ流れ込む。そし
て、この冷却風は、風洞５に沿って流れながら、順次、
導風ガイド４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに当たって軸方向
（図７の矢印Ｆ方向）へ向きを変え、通風部３から回転
電機１の外周面に向かって流れ出す。これにより、回転
電機１の外表面に冷却風が供給されて、回転電機１が冷
却される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上記従来構成では、送
風口８から風洞５内に吹き出す冷却風の多くは軸方向
（図７の矢印Ｂ方向）へ向きを変えることなく、そのま
ま風洞５の奥方部分９へ流れ込んでしまう傾向がある。
このため、回転電機１に対する冷却風の供給分布は、図
４に一点鎖線で示すように、風洞５の奥方部分９側へ片
寄ったものとなってしまい、送風口８に近い部分で冷却
風量が不足する領域が発生していた。その結果、図５に
二点鎖線で示すように、冷却風量が不足する領域で過熱
部分が出来てしまい、絶縁物の劣化等により回転電機１
の寿命が低下する問題があった。また、これを防止する
ためには、回転電機１の外形を大きくしたり、冷却ファ
ン６の送風能力を大きくする等の対策が必要になってし
まい、装置全体が大形化してしまう問題もあった。

【０００７】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、回転電機の外周面へ十分な量の冷
却風をまんべんなく供給できる回転電機の冷却装置を安
価に提供することにある。

【０００８】［考案の構成］

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案の回転電機の冷却
装置は、回転電機の軸方向一側部に配設され内部に環状
の風洞が形成された外扇カバーと、この外扇カバーの外
周部に配設され前記風洞内へ冷却風を吹き出す冷却ファ
ンと、前記外扇カバー内に配設され前記冷却ファンの送
風方向に対して傾斜することに伴い前記風洞に沿って正
方向へ流れる大風量流，逆方向へ流れる小風量流を形成
する第１の導風ガイドと、前記外扇カバー内に配設され
前記大風量流を前記回転電機の円周方向に分割誘導すべ
く高さ寸法が相違する複数の第２の導風ガイドとを備
え、前記外扇カバー内に、前記小風量流を前記回転電機
の円周方向に分割誘導する別の導風ガイドを少なくとも
１つ配設したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、冷却ファンから外扇カバー
内に冷却風が送風されると、第１の導風ガイドが冷却風
を分割し、外扇カバーの風洞に沿って正方向へ流れる大
風量流および逆方向へ流れる小風量流を形成する。する
と、高さ寸法が異なる複数の第２の導風ガイドが大風量
流を回転電機の円周方向に分割誘導し、別の導風ガイド
が小風量流を回転電機の円周方向に分割誘導する。この
ため、図４に実線で示すように、回転電機の円周方向に
十分な量の冷却風が均一に供給されるようになり、図５
に実線で示すように、回転電機を所定の低温度に保つこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の一実施例について図１ないし
図５を参照して説明する。まず、図２において、固定子
１１が固定された固定子枠１０の左右両端には、軸受け
ブラケット１２、１２が取り付けられている。一方、回
転子１４が嵌め込み固定された回転軸１３は、軸受け１
５、１５を介して前記軸受けブラケット１２、１２に回
転可能に支持されている。

【００１２】このように構成された回転電機１６の軸方
向左側部には、外扇カバー１７が取り付けられている。
この外扇カバー１７は、前記軸受けブラケット１２に設
けられたボス部１８に固定されており、前記固定子枠１
０との間にはその全周にわたって通風部１９が形成され
ている。また、図１に示すように、この外扇カバー１７
の内部には、同心状に設けられた円筒壁１７ａによって
環状の風洞２０が形成されている。この外扇カバー１７
の外周部の上方寄り部位には冷却ファン２１が設けら
れ、この冷却ファン２１から吹き出た冷却風が送風口２
２を通って風洞２０内へ供給されるようになっている。

【００１３】この場合、送風口２２の中央やや下寄り部
位には第１の導風ガイド２３が傾斜状に設けられてお
り、前記冷却ファン２１から吹き出た冷却風がこの第１
の導風ガイド２３に案内されて、風洞２０の内周壁であ
る円筒壁１７ａに吹き付けるようになっている。本実施
例では、第１の導風ガイド２３の取付角度θは、例え
ば、２０°に設定されている。更に、この第１の導風ガ
イド２３の矢印Ａ方向側には第２の導風ガイド２４ａ、
２４ｂ、２４ｃが外扇カバー１７の内周に合計３個形成
され、第１の導風ガイド２３の矢印Ｂ方向側には別の導
風ガイド２４ｄが形成されている。これら導風ガイド２
４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、前記風洞２０内を流
れる冷却風を軸方向（回転電機１６方向）へ案内するた
めのものであり、その突出長さ（高さ寸法）は２４ａ、
２４ｂ、２４ｃの順に長くなっている。更に、風洞２０
の内周壁である円筒壁１７ａには、第１の導風ガイド２
３に対応して第３の導風ガイド２５が斜め上向きに設け
られている。この第３の導風ガイド２５は、第１の導風
ガイド２３によって円筒壁１７ａ側に案内される冷却風
の一部を、より確実に軸方向（回転電機１６方向）へ案
内するためのものである。

【００１４】次に上記構成の作用について説明する。回
転電機１６の運転中は、冷却ファン２１が運転されて冷
却風が生成される。この冷却風は、送風口２２を通り、
第１の導風ガイド２３によって図１の矢印Ａ（正方
向）、矢印Ｂ（逆方向）の両方向へ所定の割合で分配さ
れ、矢印Ａ方向への大風量流および矢印Ｂ方向への小風
量流となって風洞２０内へ流れ込む。

【００１５】この場合、矢印Ａの冷却風の一部は、第１
の導風ガイド２３によって案内されて、風洞２０の内周
壁である円筒壁１７ａに吹き付けられる。更に、この冷
却風は、第３の導風ガイド２５によってせき止められ
て、軸方向（図２の矢印Ｃ方向）に案内され、通風部１
９を通り回転電機１６の外表面に吹き出される。そし
て、残りの冷却風は、そのまま風洞２０内を矢印Ｄ方向
へ向かって流れ、その一部の風が、最初に、第２の導風
ガイド２４ａに当たって軸方向へ向きを変え、通風部１
９を通って回転電機１６の外表面に吹き出される。この
後も、矢印Ｄの冷却風は、順次、第２の導風ガイド２４
ｂ、２４ｃに当たって向きを変えて、回転電機１６の外
表面に吹き出されることになる。

【００１６】一方、矢印Ｂで示す冷却風であるが、これ
も同様に、一部の風が別の導風ガイド２４ｄに当たって
向きを変えて回転電機１６の外表面に吹き出される。そ
して、各導風ガイド２４ａ〜２４ｄ、２５を乗り越えて
風洞２０内を流れている冷却風は、最終的に風洞２０の
奥方部分２６に突き当たり、そこから、通風部１９を介
して回転電機１６側へ吹き出される。このように、各導
風ガイドによって分散されて、回転電機１６側へ供給さ
れた冷却風量の分布図を、図４に実線で示す。これから
明らかなように、回転電機１６の全周にわたって冷却風
はまんべんなく供給されており、しかも、風洞２０の奥
方部分２６における冷却風の滞留が少なくなるため、風
洞２０内の冷却風の流れが良くなって、回転電機１６へ
の冷却風供給量は従来（一点鎖線）に対して約２０％増
えている。このため、回転電機１６の冷却効果を向上で
きて、図５に実線で示すように、回転電機１６の外表面
を許容温度以下の所定の低温度に保つことができる。

【００１７】このように本実施例によれば、冷却ファン
２１からの冷却風を矢印Ａ方向へ流れる大風量流および
矢印Ｂ方向へ流れる小風量流に分割し、大風量流を高さ
寸法が異なる複数の第２の導風ガイド２４ａ〜２４ｃに
より回転電機１６の円周方向に分割誘導し、小風量流を
別の導風ガイド２４ｄにより回転電機１６の円周方向に
分割誘導した。このため、回転電機１６の円周方向に冷
却風が均一に供給されるので、従来冷却風量の少なかっ
た送風口２２の近辺にも十分な量の冷却風を供給でき
る。従って、冷却風の分布を理想的なものにすることが
できるので、回転電機１６の冷却効果を従来に比し大幅
に向上できる。これにより、温度による絶縁物の劣化等
を少なくできて、回転電機１６の寿命を長くできる。

【００１８】しかも、斯かる優れた冷却効果を、外扇カ
バー１７内に導風ガイド２３、２５、２４ａ〜２４ｄを
設けるだけで得られるので、構成も極めて簡単であり、
コスト低減にも寄与できる。

【００１９】尚、本実施例においては、冷却ファン２１
の位置を、外扇カバー１７の図１の右側面上部とした
が、これに限らず、外扇カバー１７の左側面部であって
も、それに対応するように、導風ガイド２３，２４ａ〜
２４ｄを配置すれば良い。

【００２０】また、本実施例では、導風ガイド２４ａ，
２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの合計個数は４個としたが、こ
れに限らず、第１の導風ガイド２３の両側に各々１個以
上配置してあれば何個でも良い。更に、本実施例では、
風洞２０の内周壁である円筒壁１７ａに第３の導風ガイ
ド２５を設けたが、この第３の導風ガイド２５が無くて
も、円筒壁１７ａのうちの送風口２２に近い部分の断面
形状を、冷却風を受け易いように適宜変更することによ
って、同様の効果を得ることは可能である。

【００２１】その他、本考案は、第１の導風ガイド２３
の取付角度θを、送風口２２や風洞２０の配置関係に合
わせて、適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲
内で種々の変形が可能である。

【００２２】

【考案の効果】以上の説明にて明らかなように、本考案
によれば、冷却ファンからの冷却風を大風量流および小
風量流に分割し、大風量流を高さ寸法が異なる複数の第
２の導風ガイドにより回転電機の円周方向に分割誘導
し、小風量流を別の導風ガイドにより回転電機の円周方
向に分割誘導した。このため、回転電機の円周方向に十
分な量の冷却風が均一に供給されるので、回転電機の冷
却性能が従来に比し大幅に向上する。

【００２３】しかも、斯かる優れた冷却効果を、外扇カ
バー内に各導風ガイドを設けるだけで得られるので、構
成も極めて簡単であり、コスト低減にも寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す外扇カバーの縦断側面
図

【図２】全体の部分破断正面図

【図３】外扇カバーを一部破断して示す平面図

【図４】回転電機外周面の冷却風量分布図

【図５】回転電機外周面の温度分布図

【図６】従来例を示す外扇カバーの縦断側面図

【図７】全体の部分破断正面図

【符号の説明】

１６は回転電機、１７は外扇カバー、２０は風洞、２１
は冷却ファン、２３は第１の導風ガイド、２４ａ，２４
ｂ，２４ｃは第２の導風ガイド、２４ｄは別の導風ガイ
ドを示す。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電機の軸方向一側部に配設され、内
   部に環状の風洞が形成された外扇カバーと、 この外扇カバーの外周部に配設され、前記風洞内へ冷却
   風を吹き出す冷却ファンと、 前記外扇カバー内に配設され、前記冷却ファンの送風方
   向に対して傾斜することに伴い、前記風洞に沿って正方
   向へ流れる大風量流，逆方向へ流れる小風量流を形成す
   る第１の導風ガイドと、 前記外扇カバー内に配設され、前記大風量流を前記回転
   電機の円周方向に分割誘導すべく高さ寸法が相違する複
   数の第２の導風ガイドとを備え、 前記外扇カバー内には、前記小風量流を前記回転電機の
   円周方向に分割誘導する別の導風ガイドが少なくとも１
   つ配設されている ことを特徴とする回転電機の冷却装
   置。