JP3332039B2 - 回転電機 - Google Patents

回転電機

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JP3332039B2
JP3332039B2 JP2000582471A JP2000582471A JP3332039B2 JP 3332039 B2 JP3332039 B2 JP 3332039B2 JP 2000582471 A JP2000582471 A JP 2000582471A JP 2000582471 A JP2000582471 A JP 2000582471A JP 3332039 B2 JP3332039 B2 JP 3332039B2
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ventilation
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cooler
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一正 井出
憲一 服部
昭義 小村
光則 山品
正 園部
章臣 仙波
淳二 佐藤
亮一 塩原
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/10—Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium flowing in closed circuit, a part of which is external to the machine casing
    • H02K9/12—Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium flowing in closed circuit, a part of which is external to the machine casing wherein the cooling medium circulates freely within the casing

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  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却媒体を冷却す
る冷却器を機内に設置した回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷却媒体を冷却する冷却器を機内に設置
した回転電機としては、例えば特開平７−１７７７０５
号公報，特開平１０−１４６０２２号公報に記載された
ものが知られている。これら公報に記載させた回転電機
は、固定子枠と固定子鉄心との間を低温の冷却媒体が供
給される低温ガス室及び加熱された冷却媒体が流入する
高温ガス室に仕切り、軸方向に複数分散された冷却器を
回転電機の下側の基礎ピット内に配置している。そし
て、複数の冷却器によって冷却され通風機によって昇圧
された冷却媒体を鉄心や巻線などの熱源に低温ガス室を
介して導き、冷却し終えた冷却媒体を冷却器に高温ガス
室を介して導いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
回転電機では、１つ又は２つ以上の熱源を経由した冷却
媒体を鉄心の軸方向中央部に導いているので、鉄心の軸
方向中央部に導かれる冷却媒体の温度がその部分に到達
前に上昇する。このため上記の回転電機では、発電容量
の増加又は損失密度の増加に伴って鉄心や巻線などの熱
源から発生する熱負荷が増加した場合、鉄心の軸方向中
央部に導かれる冷却媒体の冷却効果が著しく低下する。
従って、上記の回転電機では、固定子鉄心と回転子鉄心
との間の空隙に局所的な発熱部分が生じ、回転子の軸方
向に不均一な熱伸びに起因する回転子の熱振動ストロー
クの増加に至る恐れがある。
【０００４】上記の解決手段として冷却媒体の風量の増
加又は通風抵抗の調整による各通風路への風量配分の最
適化が考えられる。しかし、前者の手段ではファンの昇
圧によって冷却媒体の通風損失がさらに大きくなり、冷
却媒体の総損失が増加する。後者の手段では限られた空
間において所望の電気的特性及び機械的特性を満足させ
ながら通風抵抗を調整しなければならず、各通風路への
風量配分の最適化は難しい。
【０００５】本発明の目的は、機内の軸方向の温度上昇
分布を平準化できる回転電機の提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため
に、本発明では、エアギャップを介して回転子鉄心を内
周側に囲む固定子鉄心と、固定子枠と前記固定子鉄心と
の間に形成され且つ前記固定子鉄心の軸方向中央部と連
通する第１の通風路と、前記固定子枠と前記固定子鉄心
との間に形成され且つ前記第１の通風路より軸方向外側
に設けられた第２及び第３の通風路と、少なくとも前記
第１の通風路に対応して設置された第１の冷却器と、前
記第１の冷却器より軸方向外側に設けられた第２及び第
３の冷却器と、冷却媒体を昇圧する昇圧装置と、前記昇
圧装置によって昇圧された冷却媒体が前記第１の冷却器
によって冷却され、前記第１の通風路を介して前記固定
子鉄心の軸方向中央部に前記固定子鉄心の外周側から内
周側に向かい、前記エアギャップを介して前記固定子鉄
心の内周側から外周側に向かい、さらに、前記第２の通
風路を介して前記第２の冷却器で冷却され前記昇圧装置
に向かって流通されるように構成した第１の通風回路
と、前記第１の通風回路から分岐して前記第３の通風路
に向かい再び第１の通風回路と合流する第２の通風回路
を有し、前記冷却媒体は空気であり、前記第１，第２及
び第３の冷却器は前記固定子枠と前記固定子鉄心との間
に配置されたものであり、前記第３の冷却器を前記第２
の通風回路の前記分岐した部分に配置するように構成し
た。
【０００７】ここで、鉄心の軸方向中央部と連通する通
風路とは、通風路の個数が偶数の場合、複数の通風路の
うち中央の２個乃至４個の通風路を指す。通風路の個数
が奇数の場合、複数の通風路のうち中央の１個乃至３個
の通風路を指す。通風路の個数は回転電機の容量によっ
て決まるが、例えば発電機の場合、発電容量が１００Ｍ
Ｗクラスの発電機では少なくとも３個の通風路を設置す
る。発電容量が３５０ＭＷクラス以上の発電機では７個
乃至１０個或いはそれ以上の通風路を設置する。
【０００８】本発明は、上記特徴により機内の軸方向の
温度上昇分布を平準化できるという効果を達成できる。
特にこの効果は軸長が長く冷却媒体として空気を用いる
回転電機、例えば大容量の空冷式の発電機に有効であ
る。空気は水素よりも粘性が大きいので、発電機内部を
流れるとき通風抵抗が生じ温度上昇する。通風抵抗は空
気の流通距離が長いほど大きくなるので、軸長の長い大
容量の発電機ほど空気の温度上昇が顕著になると共に鉄
心の軸方向中央部の空気の風量が減る。
【０００９】従って、鉄心の軸方向両端部から遠い鉄心
の軸方向中央部には温度上昇した少量の空気が供給さ
れ、鉄心の軸方向両端部と鉄心の軸方向中央部との間に
温度差が生じる。しかし、鉄心の軸方向中央部に冷却さ
れた冷却媒体を供給する本発明によれば、鉄心の軸方向
中央部の温度上昇を許容温度以下とし、機内の軸方向の
温度上昇分布を平準化することができる。
【００１０】ここで、機内の軸方向の温度上昇分布の平
準化とは、鉄心の軸方向中央部の温度上昇を許容温度以
下とし、鉄心の軸方向両端部と鉄心の軸方向中央部との
温度上昇差を縮めることを意味する。従って、機内の軸
方向の温度上昇分布には多少のバラツキがある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。 （実施例１） 図１〜図４は本発明の第１実施例であるタービン発電機
の構成を示す。本実施例のタービン発電機は機内に封入
された冷却媒体によって機内を冷却する密閉型（或いは
全閉型）のものである。図中符号１は固定子枠である。
固定子枠１の内側には円筒状の固定子鉄心２を設けてい
る。固定子鉄心２の内周部には軸方向に連続したスロッ
ト３を周方向に複数形成している。スロット３には固定
子巻線４を収納している。固定子鉄心２には径方向に放
射状に連続した通風ダクト５を軸方向に等間隔に複数形
成している。
【００１２】固定子鉄心２の内周側にはエアギャップ６
を介して回転子鉄心７を設けている。回転子鉄心７の外
周部には軸方向に連続したスロット（図示せず）を周方
向に複数形成している。回転子鉄心７のスロットには回
転子巻線（図示せず）を収納している。回転子鉄心７の
両端には回転子巻線の両端を押圧する円筒状のリテイニ
ングリング８を設けている。回転子鉄心７の中心軸上に
は軸方向両側に延伸する回転軸９を一体に設けている。
【００１３】固定子枠１の軸方向両端には円環状の閉塞
部材であるエンドブラケット１０を設けている。エンド
ブラケット１０の内周側には回転軸９を回転自在に支承
する軸受装置１１を設けている。回転軸９の一方端（軸
受装置１１よりも外側）には回転中の回転子巻線に電力
を供給する集電装置１２を設けている。集電装置１２は
回転軸９の一方端（軸受装置１１よりも外側）に設けた
集電環にカーボン製のブラシを押圧接触させて固定側と
回転側を電気的に接続するものである。回転軸９の他方
端（軸受装置１１よりも外側）には発電機の回転源であ
るタービンとの連結部を形成している。
【００１４】回転軸９の両端（軸受装置１１よりは内
側）には機内に封入された冷却媒体を昇圧させ機内循環
させるファン１３を設けている。本実施例では冷却媒体
の昇圧装置としてファン１３を用いた場合について説明
したが、これ以外の昇圧装置を用いても構わない。回転
軸９の両端（軸受装置１１よりは内側）に設けられたフ
ァン１３は中央線１４に対して左右対称な配置関係にあ
る。中央線１４は回転軸９に対して直角に交わる交線で
あり、エンドブラケット１０間を左右対称に等分する２
等分線である。
【００１５】固定子枠１の上面には上面から突出するよ
うに上方に延びた端子１５を３相分設けている。端子１
５は電気的に接続された固定子巻線４から発電電力を外
部に取り出すためのものである。固定子枠１の正面の２
ヶ所及び背面の２ヶ所には吊具１６を設けている。吊具
１６は例えば発電機本体の基礎ピット１７への据付けの
際、クレーンによる発電機本体の吊上げに用いる。
【００１６】固定子枠１と固定子鉄心２との間には周方
向に連続した通風路１８ａ乃至18ｇを軸方向に並列に設
けている。通風路１８ａ乃至１８ｇは固定子枠１と固定
子鉄心２との間の空間を軸方向に仕切る複数の環状の仕
切板１９と、固定子枠１の内面と、固定子鉄心２の外周
面から形成したものであり、それぞれ通風ダクト５と連
通している。通風路１８ａ乃至１８ｇは中央線１４に対
して左右対称な配置になっている。
【００１７】固定子枠１の下面には軸方向に延びた通風
ダクト２２ａ乃至２２ｃを軸方向に対して直角な方向に
並列に設けている。通風ダクト２２ａ，２２ｃは軸方向
に連続した通風路２０を形成している。通風路２０は風
通路１８ｂ，１８ｄ，１８ｆと連通している。通風ダク
ト２２ｂは軸方向に連続した通風路２１を形成してい
る。通風路２１は通風路１８ａ，１８ｃ，１８ｅ，１８
ｇと連通している。
【００１８】固定子鉄心２とエンドブラケット１０との
間には径方向に連続した通風路２３乃至２６を設けてい
る。通風路２３乃至２６は固定子鉄心２とエンドブラケ
ット１０との間の空間をファン１３の外周側と対向する
環状の仕切板２７によって仕切り形成している。通風路
２３，２４はファン１３の排気側と通風路２０とを連通
するものであり、中心線１４に対して左右対称な配置に
なっている。通風路２５，２６はファン１３の入気側と
通風路２１を連通するものであり、中心線１４に対して
左右対称な配置になっている。
【００１９】通風路１８ａ乃至１８ｇのそれぞれには機
内に封入された冷却媒体を冷却する冷却器２８を設けて
いる。冷却器２８ａ乃至２８ｇは軸方向に列構成を成す
ように発電機下部に配置している。尚、冷却器２８ａ乃
至２８ｇは発電機上部に配置しても構わない。冷却器２
８ａ乃至２８ｇは中央線１４に対して左右対称な配置に
なっている。冷却器２８ａ乃至２８ｇには冷却水を供給
するための配管２９及び冷却水を排出するための配管３
０を接続している。冷却器２８ａ乃至２８ｇは同じ冷却
容量のものであるが、その外観の大きさは通風路１８の
大きさによって異なっている。本実施例では通風路１８
ｂ，１８ｆの軸方向の幅が他の通風路１８よりも小さ
く、これに合わせて冷却器２８ｂ，２８ｆの軸方向の幅
を他の冷却器２８よりも小さくしている。
【００２０】発電機内部には上述した通風路などによっ
て構成した通風回路を複数形成している。中央線１４の
一方側（図面に向かって左側）には第１の通風回路２
９，第２の通風回路３０，第３の通風回路３１の３つの
通風回路を形成している。中央線１４の他方側（図面に
図って右側）にも３つの通風回路を形成している。中央
線１４の一方側に形成された３つの通風回路と中央線１
４の他方側に形成された３つの通風回路は中央線１４に
対して左右対称な配置になっており、冷却媒体の流れ及
び温度上昇特性も左右対称な関係にある。従って、以下
においては中央線１４の一方側の通風回路構成及び冷却
媒体の流れについて説明する。
【００２１】第１の通風回路２９は図中実線の矢印で示
した閉ループであり、ファン１３の排気側からエアギャ
ップ６を介して通風ダクト５に至り、通風ダクト５から
通風路１８ａを介して冷却器２８ａに至り、冷却器２８
ａから通風路２１，２５を介してファン１３の入気側に
至る回路である。また、第１の通風回路２９は通風路１
８ａ，エアギャップ６，通風ダクト５の熱源と冷却器２
８ａが直列に配置されるように構成した回路である。
尚、エアギャップ６及び通風路１８ａの熱源は鉄損を発
生する固定子鉄心２であり、通風ダクト５の熱源は鉄損
を発生する固定子鉄心２及び銅損を発生する固定子巻線
４である。
【００２２】第２の通風回路３０は図中点線の矢印で示
した閉ループであり、ファン１３の排気側から通風路２
３を介して冷却器２８ｂに至り、冷却器２８ｂから通風
路１８ｂ，通風ダクト５，エアギャップ６，通風ダクト
５，通風路１８ｃを介して冷却器２８ｃに至り、冷却器
２８ｃから通風路２１，２５を介してファン１３の吸気
側に至る回路である。また、第２の通風回路３０は通風
路２３の熱源の次に冷却器２８ｂ、この次に通風路１８
ｂ，１８ｃ，エアギャップ６，通風ダクト５の熱源、こ
の次に冷却器２８ｃというように熱源と冷却器が交互に
直列に配置されるように構成した回路である。尚、エア
ギャップ６及び通風路１８ｂ，１８ｃの熱源は鉄損を発
生する固定子鉄心２であり、通風ダクト５及び通風路２
３の熱源は鉄損を発生する固定子鉄心２及び銅損を発生
する固定子巻線４である。
【００２３】第３の通風回路３１は図中点線の矢印で示
した閉ループであり、ファン１３の排気側から通風路２
３を介して冷却器２８ｄに至り、冷却器２８ｄから通風
路１８ｄ，通風ダクト５，エアギャップ６，通風ダクト
５，通風路１８ｃを介して冷却器２８ｃに至り、冷却器
２８ｃから通風路２１，２５を介してファン１３の吸気
側に至る回路である。また、第２の通風回路３０は通風
路２３の熱源の次に冷却器２８ｄ、この次に通風路１８
ｄ，１８ｃ，エアギャップ６，通風ダクト５の熱源、こ
の次に冷却器２８ｃというように熱源と冷却器が交互に
直列に配置されるように構成した回路である。尚、エア
ギャップ６及び通風路１８ｄ，１８ｃの熱源は鉄損を発
生する固定子鉄心２であり、通風ダクト５及び通風路２
３の熱源は鉄損を発生する固定子鉄心２及び銅損を発生
する固定子巻線４である。
【００２４】次に冷却媒体の流れについて説明する。回
転軸９の回転により機内に封入されている冷却媒体は昇
圧され、ファン１３の排気側から各通風回路に流れる。
第１の通風回路２９では、ファン１３によって昇圧され
た冷却媒体はエアギャップ６を通風路１８ａと連通する
通風ダクト５に向かって軸方向に流れる。通風路18ａと
連通する通風ダクト５に至った冷却媒体は固定子鉄心２
の内部及び固定子巻線４を冷却しながら通風ダクト５を
固定子鉄心２の内周側から外周側、すなわち通風路１８
ａに向かって流れる。通風路１８ａに至った冷却媒体は
固定子鉄心２の外周側を冷却し、冷却器２８ａに向かっ
て流れる。冷却器２８ａに至った冷却媒体は冷却器２８
ａによって冷却され、通風路２１，通風路２５を介して
ファン１３の吸気側に流れる。
【００２５】第２の通風回路３０では、ファン１３によ
って昇圧された冷却媒体は固定子鉄心２の端部及び固定
子巻線４のコイルエンド部を冷却しながら通風路２３を
通風路２０に向って径方向に流れる。通風路２０に至っ
た冷却媒体は冷却器２８ｂに向って軸方向に流れる。冷
却器２８ｂに至った冷却媒体は冷却器２８ｂによって冷
却され、固定子鉄心２の外周側を冷却しながら通風路１
８ｂを周方向に流れ、通風路１８ｂと連通する通風ダク
ト５に流れる。通風路１８ｂと連通する通風ダクト５に
至った冷却媒体は固定子鉄心２の内部及び固定子巻線４
を冷却しながら通風ダクト５を固定子鉄心２の外周側か
ら内周側、すなわちエアギャップ６に向かって流れる。
【００２６】エアギャップ６に至った冷却媒体は固定子
鉄心２の内周側を冷却しながら通風路１８ｃと連通する
通風ダクト５に向かって軸方向に流れる。通風路１８ｃ
と連通する通風ダクト５に至った冷却媒体は固定子鉄心
２の内部及び固定子巻線４を冷却しながら通風ダクト５
を固定子鉄心２の内周側から外周側、すなわち通風路１
８ｃに向かって流れる。通風路１８ｃに至った冷却媒体
は固定子鉄心２の外周側を冷却し、冷却器２８ｃに向か
って流れる。冷却器２８ｃに至った冷却媒体は冷却器２
８ｃによって冷却され、通風路２１，通風路２５を介し
てファン１３の吸気側に流れる。
【００２７】第３の通風回路３１では、ファン１３によ
って昇圧された冷却媒体は固定子鉄心２の端部及び固定
子巻線４のコイルエンド部を冷却しながら通風路２３を
通風路２０に向って径方向に流れる。通風路２０に至っ
た冷却媒体は冷却器２８ｄに向って軸方向に流れる。冷
却器２８ｄに至った冷却媒体は冷却器２８ｄによって冷
却され、固定子鉄心２の外周側を冷却しながら通風路１
８ｄを周方向に流れ、通風路１８ｄと連通する通風ダク
ト５に流れる。通風路１８ｄと連通する通風ダクト５に
至った冷却媒体は固定子鉄心２の内部及び固定子巻線４
を冷却しながら通風ダクト５を固定子鉄心２の外周側か
ら内周側、すなわちエアギャップ６に向かって流れる。
【００２８】エアギャップ６に至った冷却媒体は固定子
鉄心２の内周側を冷却しながら通風路１８ｃと連通する
通風ダクト５に向かって軸方向に流れる。通風路１８ｃ
と連通する通風ダクト５に至った冷却媒体は固定子鉄心
２の内部及び固定子巻線４を冷却しながら通風ダクト５
を固定子鉄心２の内周側から外周側、すなわち通風路１
８ｃに向かって流れる。通風路１８ｃに至った冷却媒体
は固定子鉄心２の外周側を冷却し、冷却器２８ｃに向か
って流れる。冷却器２８ｃに至った冷却媒体は冷却器２
８ｃによって冷却され、通風路２１，通風路２５を介し
てファン１３の吸気側に流れる。
【００２９】以上のように構成した本実施例によれば、
ファン１３によって昇圧された冷却媒体を固定子鉄心２
の軸方向中央部に位置する通風路１８ｄに導き、導かれ
た冷却媒体を冷却器２８ｄによって冷却し、冷却された
冷却媒体を固定子鉄心２の外周側から内周側に向かって
流通するようにしたので、冷却された冷たい冷却媒体を
固定子鉄心２の軸方向中央部に供給することができる。
【００３０】従って、供給される冷却媒体の温度が最も
高くなり、供給される冷却媒体の風量が最も少なくなる
固定子鉄心２の軸方向中央部を冷たい冷却媒体によって
冷却することができ、エアギャップ６に生じる局所的な
発熱を抑え、機内の軸方向の温度上昇分布を平準化し、
回転子の熱振動ストロークを抑制することができる。 （実施例２） 図５及び図６は第２実施例のタービン発電機の構成を示
す。本実施例のタービン発電機は第１実施例と同様に密
閉型（或いは全閉型）のものであるが、第１実施例より
軸長が短い（第１実施例より発電容量が小さい）。ま
た、本実施例のタービン発電機では第１実施例において
発電機下部に設けていた冷却器２８及び通風路２０，２
１を発電機上部に設けている。
【００３１】固定子枠１と固定子鉄心２との間には周方
向に連続した通風路１８ａ乃至18ｄを軸方向に並列に設
けている。通風路１８ｂ，１８ｃは通風路２０と連通し
ている。通風路１８ａ，１８ｂは通風路２１と連通して
いる。通風路２１には冷却器２８ａ，２８ｄを中央線１
４に対して左右対称に設けている。通風路２０には冷却
器２８ｂ，２８ｃを中央線１４に対して左右対称に設け
ている。冷却器２８ａ乃至２８ｄは軸方向に列構成を成
すように配置している。
【００３２】冷却器２８，２８ｃは冷却器２８ａ，２８
ｄよりも小型、すなわち冷却容量が小さい。ここで、冷
却器２８ｂ，２８ｃの冷却容量を冷却器２８ａ，２８ｄ
よりも小さくしたのは、冷却器２８ｂ，２８ｃは冷却器
２８ａ，２８ｄによって冷却された冷却媒体の一部を冷
却するものであり、冷却器２８ａ，２８ｄよりも冷却容
量が小さくて済むし、この方が冷却効率が良いからであ
る。また、冷却器28ｂ，２８ｃを設けた通風路２０が冷
却器２８ａ，２８ｄを設けた通風路２１よりも小さく、
小型な冷却器しか設置できないからである。尚、冷却器
２８ａ乃至28ｄは発電機下部に配置しても構わない。
【００３３】この他の構成は前例と同様であり、その説
明は省略する。また、通風路及び冷却器は中央線１４に
対して左右対称な配置になっており、冷却媒体の流れ及
び温度上昇特性も同様に左右対称な関係にあるので、以
下においては中央線１４の一方側について説明する。
【００３４】次に、冷却媒体の流れについて説明する。
回転軸９と共にファン１３が回転すると、機内に封入さ
れている冷却媒体は昇圧され、各通風路を流通する。フ
ァン１３の排気側に排気された冷却媒体は通風路２３側
とエアギャップ６側に分岐する。エアギャップ６側に分
岐した冷却媒体は固定子鉄心２の内周側を冷却しながら
エアギャップ６を通風路１８ａと連通する通風ダクト５
に向かって流れる。
【００３５】通風路１８ａと通風ダクト５に至った冷却
媒体は固定子鉄心２の内部と固定子巻線４を冷却しなが
ら通風ダクト５を固定子鉄心２の内周側から外周側、す
なわち通風路１８ａに向かって流れる。通風路１８ａに
至った冷却媒体は固定子鉄心２の外周側を冷却し、通風
路２１を介して冷却器２８ａに向って流通する。冷却器
２８ａに至った冷却媒体は冷却器２８ａによって冷却さ
れ、通風路２５を介してファン１３の吸気側に向かって
流れる。
【００３６】通風路２３側に分岐した冷却媒体は固定子
鉄心２の端部と固定子巻線４のコイルエンド部を冷却し
ながら通風路２３を通風路２０に向かって径方向に流れ
る。通風路２０に至った冷却媒体は冷却器２８ｂに向か
って軸方向に流れる。冷却器２８ｂに至った冷却媒体は
冷却器２８ｂによって冷却され、通風路１８ｂに向かっ
て流れる。通風路１８ｂに至った冷却媒体は固定子鉄心
２の外周側を冷却し、通風路１８ｂと連通する通風ダク
ト５に流れる。
【００３７】通風路１８ｂと連通する通風ダクト５に至
った冷却媒体は固定子鉄心２の内部と固定子巻線４を冷
却しながら通風ダクト５を固定子鉄心２の外周側から内
周側、すなわちエアギャップ６に向かって流れる。エア
ギャップ６に至った冷却媒体は固定子鉄心２の内周側を
冷却しながらエアギャップを通風路１８ａと連通する通
風ダクト５に向かって軸方向に流れる。通風路１８ａと
連通する通風ダクト５に至った冷却媒体はファン１３の
排気側からエアギャップ６側に分岐した冷却媒体と共に
通風ダクト５を流れる。
【００３８】本実施例によれば、冷却器２８ａ，２８ｄ
によって冷却され、ファン１３によって昇圧された冷却
媒体の一部を分岐し、冷却器２８ｂ，２８ｃによって冷
却し、固定子鉄心２の軸方向中央部に位置する通風路１
８ｂ，１８ｃに導き、導かれた冷却媒体を固定子鉄心２
の外周側から内周側に向かって流通するようにしたの
で、冷却された冷たい冷却媒体を固定子鉄心２の軸方向
中央部に供給することができる。
【００３９】従って、本実施例によれば、供給される冷
却媒体の温度が最も高くなり、供給される冷却媒体の風
量が最も少なくなる固定子鉄心２の軸方向中央部を冷た
い冷却媒体によって冷却することができ、エアギャップ
６に生じる局所的な発熱を抑え、機内の軸方向の温度上
昇分布を平準化することができる。 （実施例３） 図７は第３実施例のタービン発電機の構成を示す。本実
施例は第２実施例の変形例であり、第２実施例より軸長
が長い。固定子枠１と固定子鉄心２との間には周方向に
連続した通風路１８ａ乃至１８ｅを軸方向に並列に設け
ている。通風路１８ａ，１８ｂ，１８ｄ，１８ｅは通風
路２１と連通している。通風路１８ｃは通風路２０と連
通している。通風路２１には中央線１４に対して左右対
称に冷却器２８ａ，２８ｃを設けている。通風路２０の
通風路１８ｃとの連通部分には冷却２８ｂを設置してい
る。冷却器２８ｂは冷却器２８ａ，２８ｃよりも冷却容
量が小さい小型なものである。
【００４０】この他の構成は前例と同様であり、その説
明は省略する。また、通風路及び冷却器は中央線１４に
対して左右対称な配置になっており、冷却媒体の流れ及
び温度上昇特性も同様に左右対称な関係にあるので、以
下においては中央線１４の一方側について説明する。
【００４１】次に、冷却媒体の流れについて説明する。
回転軸９と共にファン１３が回転すると、機内に封入さ
れている冷却媒体は昇圧され、各通風路を流通する。フ
ァン１３の排気側に排気された冷却媒体は通風路２３側
とエアギャップ６側に分岐する。エアギャップ６側に分
岐した冷却媒体は固定子鉄心２の内周側を冷却しながら
エアギャップ６を通風路１８ａ，１８ｂと連通する通風
ダクト５に向かって流れる。
【００４２】通風路１８ａ，１８ｂと通風ダクト５に至
った冷却媒体は固定子鉄心２の内部と固定子巻線４を冷
却しながら通風ダクト５を固定子鉄心２の内周側から外
周側、すなわち通風路１８ａ,１８ｂに向かって流れ
る。通風路１８ａ,１８ｂに至った冷却媒体は固定子鉄
心２の外周側を冷却し、通風路２１を介して冷却器２８
ａに向って流通する。冷却器２８ａに至った冷却媒体は
冷却器２８ａによって冷却され、通風路２５を介してフ
ァン１３の吸気側に向かって流れる。
【００４３】通風路２３側に分岐した冷却媒体は固定子
鉄心２の端部と固定子巻線４のコイルエンド部を冷却し
ながら通風路２３を通風路２０に向かって径方向に流れ
る。通風路２０に至った冷却媒体は冷却器２８ｂに向か
って軸方向に流れる。冷却器２８ｂに至った冷却媒体は
冷却器２８ｂによって冷却され、通風路１８ｃに向かっ
て流れる。通風路１８ｃに至った冷却媒体は固定子鉄心
２の外周側を冷却し、通風路１８ｃと連通する通風ダク
ト５に流れる。
【００４４】通風路１８ｃと連通する通風ダクト５に至
った冷却媒体は固定子鉄心２の内部と固定子巻線４を冷
却しながら通風ダクト５を固定子鉄心２の外周側から内
周側、すなわちエアギャップ６に向かって流れる。エア
ギャップ６に至った冷却媒体は固定子鉄心２の内周側を
冷却しながらエアギャップを通風路１８ａ，１８ｂと連
通する通風ダクト５に向かって軸方向に流れる。通風路
１８ａ，１８ｂと連通する通風ダクト５に至った冷却媒
体はファン１３の排気側からエアギャップ６側に分岐し
た冷却媒体と共に通風ダクト５を流れる。
【００４５】本実施例によれば、冷却器２８ａ，２８ｃ
によって冷却され、ファン１３によって昇圧された冷却
媒体の一部を分岐し、冷却器２８ｃによって冷却し、冷
却された冷却媒体を固定子鉄心２の軸方向中央部に対応
する通風路１８ｃに導き、導かれた冷却媒体を固定子鉄
心２の外周側から内周側に向かって流通するようにした
ので、冷却された冷たい冷却媒体を固定子鉄心２の軸方
向中央部に供給することができる。
【００４６】従って、本実施例によれば、供給される冷
却媒体の温度が最も高くなり、供給される冷却媒体の風
量が最も少なくなる固定子鉄心２の軸方向中央部を冷た
い冷却媒体によって冷却することができ、エアギャップ
６に生じる局所的な発熱を抑え、機内の軸方向の温度上
昇分布を平準化することができた。 （実施例４） 図８は第４実施例のタービン発電機の構成を示す。本実
施例は第２実施例と第３実施例の組合例であり、第３実
施例よりもさらに軸長が長い。固定子枠１と固定子鉄心
２との間に周方向に連続した通風路１８ａ乃至１８ｇを
軸方向に並列に設けている。通風路１８ａ，１８ｃ，１
８ｅ，１８ｇは通風路２１と連通している。通風路１８
ｄは通風路２０と連通している。また、固定子枠１と固
定子鉄心２との間には通風路２３と通風路１８ｂを連通
する通風路３１と、通風路２４と通風路１８ｆを連通す
る通風路３２を中央線１４に対して左右対称に設けてい
る。
【００４７】通風路２１には中央線１４に対して左右対
称に冷却器２８ａ，２８ｅを設けている。通風路２０の
通風路１８ｄとの連通部分には冷却器２８ｃを設けてい
る。冷却器２８ｃは冷却器２８ａ，２８ｅよりも冷却容
量が小さい小型なものである。通風路３１には中央線１
４に対して左右対称に冷却器２８ｂ，２８ｄを設けてい
る。冷却器２８ｂ，２８ｄは冷却器２８ａ，２８ｅより
も冷却容量が小さい小型なものである。
【００４８】この他の構成は前例と同様であり、その説
明は省略する。また、通風路及び冷却器は中央線１４に
対して左右対称な配置になっており、冷却媒体の流れ及
び温度上昇特性も同様に左右対称な関係にあるので、以
下においては中央線１４の一方側について説明する。
【００４９】次に、冷却媒体の流れについて説明する。
回転軸９と共にファン１３が回転すると、機内に封入さ
れている冷却媒体は昇圧され、各通風路を流通する。フ
ァン１３の排気側に排気された冷却媒体は通風路２３側
とエアギャップ６側に分岐する。エアギャップ６側に分
岐した冷却媒体は固定子鉄心２の内周側を冷却しながら
エアギャップ６を通風路１８ａ，１８ｃと連通する通風
ダクト５に向かって流れる。
【００５０】通風路１８ａ，１８ｃと通風ダクト５に至
った冷却媒体は固定子鉄心２の内部と固定子巻線４を冷
却しながら通風ダクト５を固定子鉄心２の内周側から外
周側、すなわち通風路１８ａ，１８ｃに向かって流れ
る。通風路１８ａ，１８ｃに至った冷却媒体は固定子鉄
心２の外周側を冷却し、通風路２１を介して冷却器28ａ
に向って流通する。冷却器２８ａに至った冷却媒体は冷
却器２８ａによって冷却され、通風路２５を介してファ
ン１３の吸気側に向かって流れる。
【００５１】通風路２３側に分岐した冷却媒体は固定子
鉄心２の端部と固定子巻線４のコイルエンド部を冷却し
ながら通風路２３を通風路２０，３１に向かって径方向
に流れる。通風路２０に至った冷却媒体は冷却器２８ｃ
に向かって軸方向に流れる。冷却器２８ｃに至った冷却
媒体は冷却器２８ｃによって冷却され、通風路１８ｄに
向かって流れる。通風路１８ｄに至った冷却媒体は固定
子鉄心２の外周側を冷却し、通風路１８ｄと連通する通
風ダクト５に流れる。
【００５２】通風路１８ｄと連通する通風ダクト５に至
った冷却媒体は固定子鉄心２の内部と固定子巻線４を冷
却しながら通風ダクト５を固定子鉄心２の外周側から内
周側、すなわちエアギャップ６に向かって流れる。エア
ギャップ６に至った冷却媒体は固定子鉄心２の内周側を
冷却しながらエアギャップを通風路１８ａ，１８ｃと連
通する通風ダクト５に向かって軸方向に流れる。通風路
１８ａ，１８ｃと連通する通風ダクト５に至った冷却媒
体はファン１３の排気側からエアギャップ６側に分岐し
た冷却媒体と共に通風ダクト５を流れる。
【００５３】通風路３１に至った冷却媒体は冷却器２８
ｂに向かって軸方向に流れる。冷却器２８ｂに至った冷
却媒体は冷却器２８ｂによって冷却され、通風路１８ｂ
に向かって流れる。通風路１８ｂに至った冷却媒体は固
定子鉄心２の外周側を冷却し、通風路１８ｂと連通する
通風ダクト５に流れる。
【００５４】通風路１８ｂと連通する通風ダクト５に至
った冷却媒体は固定子鉄心２の内部と固定子巻線４を冷
却しながら通風ダクト５を固定子鉄心２の外周側から内
周側、すなわちエアギャップ６に向かって流れる。エア
ギャップ６に至った冷却媒体は固定子鉄心２の内周側を
冷却しながらエアギャップを通風路１８ａ，１８ｃと連
通する通風ダクト５に向かって軸方向に流れる。通風路
１８ａ，１８ｃと連通する通風ダクト５に至った冷却媒
体はファン１３の排気側からエアギャップ６側に分岐し
た冷却媒体と共に通風ダクト５を流れる。
【００５５】本実施例によれば、冷却器２８ａ，２８ｅ
によって冷却され、ファン１３によって昇圧された冷却
媒体の一部を分岐し、冷却器２８ｃによって冷却し、冷
却された冷却媒体を固定子鉄心２の軸方向中央部に対応
する通風路１８ｄに導き、導かれた冷却媒体を固定子鉄
心２の外周側から内周側に向かって流通するようにした
ので、冷却された冷たい冷却媒体を固定子鉄心２の軸方
向中央部に供給することができる。
【００５６】従って、本実施例によれば、供給される冷
却媒体の温度が最も高くなり、供給される冷却媒体の風
量が最も少なくなる固定子鉄心２の軸方向中央部を冷た
い冷却媒体によって冷却することができ、エアギャップ
６に生じる局所的な発熱を抑え、機内の軸方向の温度上
昇分布を平準化することができた。 （実施例５） 図９は第５実施例のタービン発電機の構成を示す。本実
施例は第１実施例の改良例であり、固定子鉄心２の軸長
が長くなった場合に有効な例である。本実施例では固定
子鉄心２に設けた通風ダクト５の軸方向間隔を、第１の
通風回路２９では大きくとり、第１の通風回路２９より
も通風距離が大きく、かつ熱負荷が大きい第２の通風回
路３０及び第３の通風回路３１では小さくしている。
尚、この他の構成は前例と同様であり、その説明は省略
する。
【００５７】本実施例によれば、通風ダクト５の軸方向
間隔を通風回路によって変えたので、ファン１３に近く
通風距離の短い第１の通風回路２９の風量が抑制され、
その分、ファン１３から遠く通風距離の大きい第２の通
風回路３０及び第３の通風回路３１の風量を増加するこ
とができ、さらに鉄心の軸方向中央部付近の冷却効果を
向上することができる。
【００５８】また、本実施例によれば、通風ダクト５の
軸方向間隔を通風回路によって変えたので、熱負荷の小
さい第１の通風回路２９における固定子鉄心２と固定子
巻線４の露出面積を小さく、通風距離が大きく熱負荷の
大きい第２の通風回路２０及び第３の通風回路３１にお
ける固定子鉄心２と固定子巻線４の露出面積を大きく
し、鉄心の軸方向中央付近の冷却面積を増加することが
できるので、さらに鉄心の軸方向中央部付近の冷却効果
を向上することができる。
【００５９】尚、本実施例は第１実施例の改良例として
説明したが、他の実施例に適用しても構わない。 （実施例６） 図１０乃至図１２は第６実施例のタービン発電機の構成
を示す。本実施例は第１実施例の変形例であり、第１実
施例において発電機下部に設けていた冷却器２８及び通
風路２０，２１を発電機前部（発電機の正面側）と発電
機後部（発電機の背面側）に分けて設けている。外観上
発電機の正面及び背面には縦置きの冷却器が正面及び背
面から突出するように軸方向に列構成を成している。
【００６０】発電機前部には通風路１８ａに設置した冷
却器２８ａ，通風路１８ｃに設置した冷却器２８ｃ，通
風路１８ｅに設置した冷却器２８ｅ，通風路１８ｇに設
置した冷却器２８ｇを中央線１４に対して左右対称な配
置となるように設けている。また、発電機前部には通風
路１８ａ，１８ｃ，１８ｅ，１８ｇと連通する通風路２
１を設けている。
【００６１】発電機後部には通風路１８ｂに設置した冷
却器２８ｂ，通風路１８ｄに設置した冷却器２８ｄ，通
風路１８ｆに設置した冷却器２８ｆを中央線１４に対し
て左右対称な配置となるように設けている。また、発電
機前部には通風路１８ｂ，１８ｄ，１８ｅと連通する通
風路２０を設けている。尚、この他の構成は第１実施例
と同様であり、その説明は省略する。
【００６２】本実施例によれば、回転軸９を境に対向す
る固定子枠１と固定子鉄心２との間の一方側（発電機前
部）に冷却器２８ａ，２８ｃ，２８ｅ，２８ｇを配置
し、他方側（発電機後部）に冷却器２８ｂ，２８ｄ，２
８ｆを配置したので、第１の通風回路２９，第２の通風
回路３０，第３の通風回路３１のうち、冷却媒体が固定
子鉄心２の内周側から外周側に流通した後に冷却器２８
を通過する部分を発電機前部に形成し、冷却媒体が冷却
器２８を通過した後に固定子鉄心２の外周側から内周側
に流通する部分を発電機後部に形成することができる。
これにより、冷却媒体が流通する通風路の交差を無くす
ことができ、冷却媒体の通風抵抗を減らすことができ
る。従って、鉄心の軸方向中央部付近に供給される冷え
た冷却媒体の風量を増やすことができ、さらに鉄心の軸
方向中央部付近の冷却効果を向上することができる。
【００６３】尚、本実施例では発電機前部と発電機後部
に冷却器を分けて配置した場合について説明したが、発
電機下部と発電機上部に冷却器を分けて配置しても同様
の効果を達成できる。 （実施例７） 図１３は第７実施例のタービン発電機の構成を示す。本
実施例のタービン発電機は機内に取り込んだ外気によっ
て機内を冷却する開放型のものである。図中符号５０は
固定子枠である。固定子枠５０の内側には円筒状の固定
子鉄心５１を設けている。固定子鉄心５１の内周部には
軸方向に連続したスロットを周方向に複数形成してお
り、そのスロットには固定子巻線５２を収納している。
固定子鉄心５１には径方向に放射状に連続した通風ダク
ト５３を軸方向に等間隔に複数形成している。
【００６４】固定子鉄心５１の内周側にはエアギャップ
５４を介して回転子鉄心５５を設けている。回転子鉄心
５５の外周部には軸方向に連続したスロットを周方向に
複数形成しており、そのスロットには回転子巻線を収納
している。回転子鉄心５５の両端には回転子巻線の両端
を押圧する円筒状のリテイニングリング５６を設けてい
る。回転子鉄心５５の中心軸上には軸方向両側に延伸す
る回転軸５７を一体に設けている。
【００６５】固定子枠５０の軸方向両端には円環状の閉
塞部材であるエンドブラケット５８を設けている。エン
ドブラケット５８の内周側には回転軸５７を回転自在に
支承する軸受装置を設けている。回転軸５７の一方端
（軸受装置よりも外側）には回転中の回転子巻線に電力
を供給する集電装置を設けている。回転軸５７の他方端
（軸受装置よりも外側）には発電機の回転源であるター
ビンとの連結部を形成している。
【００６６】回転軸５７の両端（軸受装置よりは内側）
には機内に封入された冷却媒体を昇圧させ機内循環させ
るファン５９を設けている。本実施例では冷却媒体の昇
圧装置としてファン５９を用いた場合について説明した
が、これ以外の昇圧装置を用いても構わない。回転軸５
７の両端（軸受装置よりは内側）に設けられたファン５
９は中央線６０に対して左右対称な配置関係にある。中
央線６０は回転軸５７に対して直角に交わる交線であ
り、エンドブラケット５８間を左右対称に等分する２等
分線である。
【００６７】エンドブラケット５８の内周部側には機内
に外気を取り込むための入気孔６１をファン５９と対向
するように設けている。エンドブラケット５８の外周部
側には機内に取り込んだ外気を機外に排出するための排
出孔６２を設けている。
【００６８】固定子枠５０と固定子鉄心５１との間には
周方向に連続した通風路６３ａ乃至６３ｇを軸方向に並
列に設けている。通風路６３ａ乃至６３ｇは固定子枠５
０と固定子鉄心５１との間の空間を軸方向に仕切る複数
の環状の仕切板６４と、固定子枠５０の内面と、固定子
鉄心５１の外周面から形成したものであり、それぞれ通
風ダクト５３と連通している。通風路６３ａ乃至６３ｇ
は中央線６０に対して左右対称な配置になっている。
【００６９】固定子鉄心５１とエンドブラケット５８と
の間には径方向に連続した通風路６５，６６を設けてい
る。通風路６５と通風路６６は中心線６０に対して左右
対称な配置になっている。エンドブラケット５８とファ
ン５９との間には入気孔６１とファン５９の入気側を連
通し、軸方向に連続した通風路６７，６８を設けてい
る。通風路６７，６８は固定子鉄心５１とエンドブラケ
ット５８との間の空間を円筒状の仕切板６９によって仕
切り形成したものであり、中心線６０に対して左右対称
な配置になっている。
【００７０】発電機下部には通風路６５，６６と通風路
６３ｂ，６３ｄ，６３ｆとを連通し、軸方向に連続した
通風路７０を設けている。また、発電機下部には排気孔
６２と通風路６３ａ，６３ｃ，６３ｅ，６３ｇとを連通
し、軸方向に連続した通風路７１を設けている。
【００７１】通風路６３ｂ，６３ｄ，６３ｆのそれぞれ
には機外から取り込んだ冷却媒体を冷却する冷却器７２
を設けている。冷却器７２ａ乃至７２ｃは軸方向に列構
成を成すように発電機下部に配置している。尚、冷却器
７２ａ乃至７２ｃは発電機上部に配置しても構わない。
冷却器７２ａ乃至７２ｃは中央線６０に対して左右対称
な配置になっている。冷却器７２ａ乃至７２ｃには冷却
水を供給するための配管及び冷却水を排出するための配
管を接続している。冷却器７２ａ乃至７２ｃは同じ冷却
容量のものである。
【００７２】発電機内部には上述した通風路などによっ
て構成した通風回路を複数形成している。中央線６０の
一方側（図面に向かって左側）には第１の通風回路７
３，第２の通風回路７４，第３の通風回路７５の３つの
通風回路を形成している。中央線６０の他方側（図面に
向かって右側）にも３つ通風回路を形成している。中央
線６０の一方側に形成された３つの通風回路と中央線６
０の他方側に形成された３つの通風回路は中央線６０に
対して左右対称な配置になっており、冷却媒体の流れ及
び温度上昇特性も左右対称な関係にある。従って、以下
においては中央線６０の一方側の通風回路構成及び冷却
媒体の流れについて説明する。
【００７３】第１の通風回路７３は図中実線の矢印で示
した開ループであり、入気孔６１から通風路６７を介し
てファン５９に至り、ファン５９からエアギャップ５
４，通風ダクト５３，通風路６３ａ，通風路７１を介し
て排気孔６２に至る回路である。
【００７４】第２の通風回路７４は図中実線の矢印で示
した開ループであり、入気孔６１から通風路６７を介し
てファン５９に至り、ファン５９から通風路６５，通風
路７０を介して冷却器７２ａに至り、冷却器７２ａから
通風路６３ｂ，通風ダクト５３，エンドブラケット５
４，通風ダクト５３，通風路６３ｃ，通風路７１を介し
て排気孔６２に至る回路である。
【００７５】第３の通風回路７５は図中実線の矢印で示
した開ループであり、入気孔６１から通風路６７を介し
てファン５９に至り、ファン５９から通風路６５，通風
路７０を介して冷却器７２ｂに至り、冷却器７２ｂから
通風路６３ｄ，通風ダクト５３，エンドブラケット５
４，通風ダクト５３，通風路６３ｃ，通風路７１を介し
て排気孔６２に至る回路である。
【００７６】次に、冷却媒体の流れについて説明する。
ファン５９の回転により入気孔６１から外気が機内に取
り込まれ、通風路６７を介してファン５９の入気側に至
る。外気はファン５９によって昇圧され、ファン５９の
排気側から各通風回路に流れる。
【００７７】第１の通風回路７３では、ファン５９によ
って昇圧された外気は固定鉄心５１の内周側を冷却しな
がらエアギャップ５４を通風路６３ａと連通する通風ダ
クト５３にに向かって軸方向に流れる。通風路６３ａと
連通する通風ダクト５３に至った外気は固定子鉄心５１
の内部及び固定子巻線５２を冷却しながら通風ダクト５
３を固定子鉄心５１の内周側から外周側、すなわち通風
路６３ａに向かって流れる。通風路１８ａに至った外気
は固定子鉄心５１の外周側を冷却し、通風路７１を介し
て排気孔６２に流れる。
【００７８】第２の通風回路７４では、ファン５９によ
って昇圧された外気は固定鉄心５１の端部及び固定子巻
線５２のコイルエンド部を冷却しながら通風路６５を通
風路７０に向って径方向に流通する。通風路７０に至っ
た外気は冷却器７２ａに向って軸方向に流れる。冷却器
７２ａに至った外気は冷却器７２ａによって冷却され、
固定子鉄心５１の外周側を冷却しながら通風路６３ｂを
周方向に流れ、通風路６３ｂと連通する通風ダクト５３
に流れる。
【００７９】通風路６３ｂと連通する通風ダクト５３に
至った外気は固定子鉄心５１の内部及び固定子巻線５２
を冷却しながら通風ダクト５３を固定子鉄心５１の外周
側から内周側、すなわちエアギャップ５４に向かって流
れる。エアギャップ５４に至った外気は固定子鉄心５１
の内周側を冷却しながらエアギャップ５４を通風路６３
ｃと連通する通風ダクト５３に向かって軸方向に流れ
る。
【００８０】通風路６３ｃと連通する通風ダクト５３に
至った外気は固定子鉄心５１の内部及び固定子巻線５２
を冷却しながら通風ダクト５３を固定子鉄心２の内周側
から外周側、すなわち通風路６３ｃに向かって流れる。
通風路６３ｃに至った外気は固定子鉄心５１の外周側を
冷却し、通風路７１を介して排気孔６２に流れる。
【００８１】第３の通風回路７５では、ファン５９によ
って昇圧された外気は固定子鉄心５１の端部及び固定子
巻線５２のコイルエンド部を冷却しながら通風路６５を
通風路７０に向って流通する。通風路７０に至った外気
は冷却器７２ｂに向って軸方向に流れる。冷却器７２ｂ
に至った外気は冷却器７２ｂによって冷却され、固定子
鉄心５１の外周側を冷却しながら通風路６３ｄを周方向
に流れ、通風路63ｄと連通する通風ダクト５３に流れ
る。
【００８２】通風路６３ｄと連通する通風ダクト５３に
至った外気は固定子鉄心５１の内部及び固定子巻線５２
を冷却しながら通風ダクト５３を固定子鉄心５１の外周
側から内周側、すなわちエアギャップ５４に向かって流
れる。エアギャップ５４に至った外気は固定子鉄心５１
の内周側を冷却しながらエアギャップ５４を通風路６３
ｃと連通する通風ダクト５３に向かって軸方向に流れ
る。
【００８３】通風路６３ｃと連通する通風ダクト５３に
至った外気は固定子鉄心５１の内部及び固定子巻線５２
を冷却しながら通風ダクト５３を固定子鉄心２の内周側
から外周側、すなわち通風路６３ｃに向かって流れる。
通風路６３ｃに至った外気は固定子鉄心５１の外周側を
冷却し、通風路７１を介して排気孔６２に流れる。
【００８４】以上のように構成した本実施例によれば、
機外から取り込まれファン５９によって昇圧された外気
を固定子鉄心５１の軸方向中央部に位置する通風路６３
ｄに導き、この導かれた外気を冷却器７２ｂによって冷
却し、この冷却された外気を固定子鉄心５１の外周側か
ら内周側に向かって流すようにしたので、冷却された冷
たい外気を固定子鉄心５１の軸方向中央部に供給するこ
とができる。
【００８５】従って、供給される外気の温度が最も高く
なり、供給される外気の風量が最も少なくなる固定子鉄
心５１の軸方向中央部を冷たい外気によって冷却するこ
とができ、エアギャップ５４に生じる局所的な発熱を抑
え、機内の軸方向の温度上昇分布を平準化し、回転子の
熱振動ストロークを抑制することができる。 （実施例８） 図１４は第８実施例のタービン発電機の構成を示す。本
実施例は第７実施例の変形例であり、第７実施例のよう
に開放型のタービン発電機である。本実施例では冷却器
７２ａ，７２ｂを中央線６０に対して左右対称に通風路
７０の端部側に設けている。この他の構成は第７実施例
と同様であり、その説明は省略する。
【００８６】このような構成においても第７実施例と同
様の通風回路及び外気の流れを構成できて、第７実施例
と同様の効果を達成できると共に、冷却器の数を１個減
らして発電機の構成をシンプルにすることができ、低コ
スト化を図ることができる。
【００８７】
【発明の効果】本発明は、空気又は水素ガスなどの冷却
媒体を冷却する冷却器を機内に設置した回転電機に有効
である。特に冷却媒体として空気を用いる回転電機、す
なわち空冷式の発電機に有効であり、水素冷却式のよう
に発電機の大容量化が可能になる。 ［図面の簡単な説明］
【図１】本発明の第１実施例であるタービン発電機の外
観及び内部構成の一部分を示す一部切欠き断面斜視図で
ある。
【図２】図１のII方向の外観構成を示す平面図である。
【図３】図２のIII 方向の外観構成を示す平面図であ
る。
【図４】図１の回転軸に対して下側の内部構造を示すIV
−IV矢視断面図である。
【図５】本発明の第２実施例であるタービン発電機の外
観構成を示す斜視図である。
【図６】図５の回転軸に対して上側の内部構成を示すVI
−VI矢視断面図。
【図７】本発明の第３実施例であるタービン発電機の回
転軸に対して上側の内部構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第４実施例であるタービン発電機の回
転軸に対して上側の内部構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第５実施例であるタービン発電機の回
転軸に対して下側の内部構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第６実施例であるタービン発電機の
外観構成を示す正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ方向の外観構成を示す側面図で
ある。
【図１２】図１１の上方から見たときの内部構成を示す
XII−XII矢視断面図である。
【図１３】本発明の第７実施例であるタービン発電機の
回転軸に対して下側の内部構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の第８実施例であるタービン発電機の
回転軸に対して下側の内部構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１…固定子枠、２…固定子鉄心、５…通風ダクト、８…
…回転子、１３……ファン、１５，１８…通風路、２８
…冷却器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園部 正 日本国茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立事業所内 (72)発明者 仙波 章臣 日本国茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立事業所内 (72)発明者 佐藤 淳二 日本国茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立事業所内 (72)発明者 塩原 亮一 日本国茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立事業所内 審査官 下原 浩嗣 (56)参考文献 特開 昭60−162432（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−1402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−1403（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−331781（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−121166（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−6271（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 9/00 - 9/28

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エアギャップを介して回転子鉄心を内周側
    に囲む固定子鉄心と、固定子枠と前記固定子鉄心との間
    に形成され且つ前記固定子鉄心の軸方向中央部と連通す
    る第１の通風路と、前記固定子枠と前記固定子鉄心との
    間に形成され且つ前記第１の通風路より軸方向外側に設
    けられた第２及び第３の通風路と、少なくとも前記第１
    の通風路に対応して設置された第１の冷却器と、前記第
    １の冷却器より軸方向外側に設けられた第２及び第３の
    冷却器と、冷却媒体を昇圧する昇圧装置と、前記昇圧装
    置によって昇圧された冷却媒体が前記第１の冷却器によ
    って冷却され、前記第１の通風路を介して前記固定子鉄
    心の軸方向中央部に前記固定子鉄心の外周側から内周側
    に向かい、前記エアギャップを介して前記固定子鉄心の
    内周側から外周側に向かい、さらに、前記第２の通風路
    を介して前記第２の冷却器で冷却され前記昇圧装置に向
    かって流通されるように構成した第１の通風回路と、前
    記第１の通風回路から分岐して前記第３の通風路に向か
    い再び第１の通風回路と合流する第２の通風回路を有
    し、前記冷却媒体は空気であり、前記第１，第２及び第
    ３の冷却器は前記固定子枠と前記固定子鉄心との間に配
    置されたものであり、前記第３の冷却器を前記第２の通
    風回路の前記分岐した部分に配置したことを特徴とする
    回転電機。
  2. 【請求項２】請求項１において、前記冷却器は、回転電
    機の上部又は下部に設置されていることを特徴とする回
    転電機。
  3. 【請求項３】請求項１乃至２において、前記冷却媒体は
    機外から取り込んだ外気であり、これによって機内を冷
    却することを特徴とする回転電機。
  4. 【請求項４】請求項３において、前記固定子鉄心は、径
    方向に連続した通風ダクトを軸方向に複数有すると共
    に、前記固定子鉄心の軸方向中央部に位置する通風ダク
    ト間の軸方向間隔を他の部分に位置する通風ダクト間の
    軸方向間隔よりも小さくしたことを特徴とする回転電
    機。
  5. 【請求項５】請求項３において、前記固定子鉄心は、径
    方向に連続した通風ダクトを軸方向に複数有すると共
    に、前記第１の通風回路を構成する通風ダクト間の軸方
    向間隔を前記第２の通風回路を構成する通風ダクト間の
    軸方向間隔よりも小さくしたことを特徴とする回転電
    機。
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