JPH05308753A - 回転電機用ハウジング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却風の吸排気を高い効率で行うと共に、騒
音の外部への漏出を抑制した回転電機用ハウジングを提
供する。 【構成】 ハウジング９には、発電機本体１側の側壁と
対向する側壁２０に矩形で大面積の吸気口２１が形成さ
れている。吸気口２１にはその外面にルーバ２２が取り
付けられると共に、フィルタ１３を挟んでその内面には
ルーバ２３が取り付けられている。外面のルーバ２２の
ブレードと内面のルーバ２３のブレードとは上下方向の
位相が半ピッチずれており、ブレード間のスリットが相
互に遮蔽されるようになっている。ハウジング９の天井
側の壁面２６には矩形の排気口２７が形成されている。
排気口２７には内面にブラシ取付装置４の上部に連通す
る中間排気ダクト２８が接続すると共に、外面に発電機
本体１側に開口する排気ダクト３２が載置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転電機用ハウジングに
係り、特に冷却風の吸排気効率を高めると共に、騒音の
外部への漏出を抑制する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】タービン発電に用いられる同期発電機等
の回転電機には、ロータコイルに電気を送り込むための
集電環やブラシ等が具えられる他、直流や交流の励磁装
置が直結されていることも多い。これらの補機類は固定
子の原動機が連結される側と反対側（反直結側）に一体
あるいは別体に設けられており、回転電機本体と区画さ
れたハウジングに収納されている。そして、ハウジング
内の補機類はロータシャフトの回転に伴う摺動摩擦等に
よって発熱するため、従来は以下に述べるような冷却方
法を採っていた。

【０００３】図６は大容量タービン発電機に付設された
従来のハウジングの冷却構造を示す縦断面図であり、同
図において１は広い運転室２内に据付けられた発電機本
体である。発電機本体１の反直結側では、ロータシャフ
ト３の外周に図示しない集電環が装着されており、この
集電環を囲繞する形でブラシ取付装置４が配設されてい
る。ロータシャフト３の端部には継ぎシャフト５がフラ
ンジ接合されると共に、この継ぎシャフト５の端部が軸
振れを防止するベアリング６に支持されている。図中、
７はブラシ取付装置４とベアリング６とがその上面に据
え付けられたコモンベースであり、運転室２の床面８に
基礎ボルトによって固定されている。発電機本体１の反
直結側にはこれらの補機類を収納するハウジング９が配
設され、運転室２内で補機類の周囲の空間を気密性をも
って区画している。

【０００４】一方、運転室２より下層の階に設けられた
吸排気室１０にはフィルタボックス１１が設置されてお
り、その上端面には屈曲した後に運転室２に至ってコモ
ンベース７の側面に開口する吸気ダクト１２が連結して
いる。フィルタボックス１１の側面にはフィルタ１３が
保持されており、吸気ダクト１２に取り込まれる冷却用
の空気から塵埃を濾過する。ブラシ取付装置４の軸方向
中央部では、ロータシャフト３の外周に遠心式の通風フ
ァン１４が装着されており、この通風ファン１４がロー
タシャフト３と共に回転すると、ハウジング９内の空気
がブラシ取付装置４内に取り込まれて補機類を冷却する
ようになっている。コモンベース７の上面にはブラシ取
付装置４の据え付け部位と吸排気室１０とを連通する排
気ダクト１５が開口しており、補機類の冷却に供された
排気がこの排気ダクト１５を通して排出される。尚、吸
排気室１０において排気ダクト１５と吸気ダクト１２と
は互いに逆方向に屈曲しており、温度の高い排気がフィ
ルタ１３に還流しないようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の冷却構
造では、運転室２と吸排気室１０とを連通させる都合
上、吸気ダクト１２および排気ダクト１５の全長が長く
なるが、このことに起因する種々の問題点があった。す
なわち、両ダクト１２，１５の全長が長いと、当然のこ
とながら空気および排気が流通する際に少なからぬ風損
が生じ、通風ファン１４に能力の高いものが要求される
一方で、ハウジング９内の負圧も高くなる。そのため、
ハウジング９の側壁に設けられた図示しない出入口のド
アを開くことが困難になると共に、ベアリング６等から
は潤滑油のオイルベーパが発散し、ブラシの磨耗を促進
させることがあった。風損を低減させるためには吸気ダ
クト１２の断面積を大きくすればよいが、大きなスペー
スを吸排気室１０と運転室２との間に確保することは困
難であった。

【０００６】他方、フィルタボックス１１が設置される
吸排気室１０は雰囲気が清浄でないことが多いが、その
ために吸気ダクト１２からの空気によって集電環等が腐
食することがあった。また、吸排気室１０は一般に運転
室２に比べて容積が小さいため、排気ダクト１５から排
出された排気が対向壁等に衝突して共鳴騒音を発生させ
たり、吸排気室１０に隣接する通路等に騒音が伝播する
こともあった。

【０００７】そこで、吸気ダクト１２および排気ダクト
１５を廃止して、ハウジング９に吸排気口を直接設け、
大容積の運転室２内で吸排気を行わせることが検討され
た。ところが、この場合にはブラシ取付装置４等からの
騒音が吸排気口から漏出し、騒音のレベルが許容限度を
超えてしまうという不具合があった。また、排気口から
近い位置にある吸気口に排気が循環し、ハウジング９の
内部温度が高くなって、補機類の寿命が低減する等の虞
があった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
有する問題点を解消するために、冷却用空気の吸排気効
率を高めると共に、外部への騒音の漏出を抑制した回転
電機用ハウジングを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、回転電機のブラシ取付装置や励磁装置等
の補機類を収納し、内部に設けられた通風ファンにより
補機類冷却用空気の吸排気を行うハウジングであって、
冷却用空気の吸気口および排気口をその壁面に形成する
と共に、前記吸気口にはその開口を前記補機類から遮蔽
する遮蔽部材を設け、前記排気口にはその外面側に前記
吸気口と離反する方向に開口する排気ダクトを設けたこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、ハウジング内の騒音は吸気口
から直線的に漏出せず、遮蔽部材から開口に至る過程で
減衰する。また、補機類を冷却した冷却用空気は排気口
から排気ダクトを通り吸気口から離れた部位に排出され
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を大容量タービン発電機用のハ
ウジングに適用した三つの実施例について、添付の図面
を参照して説明する。尚、実施例の説明にあたっては、
前述した従来装置と同一の部材に同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。図１は本発明の第１実施例を示す
縦断面図であり、図２は図１中のＡ矢視図である。これ
らの図に示すように、本実施例のハウジング９には、発
電機本体１側の側壁と対向する側壁２０に矩形で大面積
の吸気口２１が形成されている。吸気口２１にはその外
面側に第１の遮蔽部材たるルーバ２２が取り付けられる
と共に、フィルタ１３を挟んでその内面側には第２の遮
蔽部材たるルーバ２３が取り付けられている。

【００１２】図３（図１中のＢ部拡大図）に示すよう
に、外面側のルーバ２２は外側に向かって下方に傾斜す
る多数のブレード２２ａを具える一方、内面側のルーバ
２３は逆に内側に向かって下方に傾斜する多数のブレー
ド２３ａを具えている。また、外面側のルーバ２２のブ
レード２２ａと内面側のルーバ２３のブレード２３ａと
は上下方向の位相が半ピッチずれており、ブレード２２
ａ，２３ａ間のスリット２２ｂ，２３ｂが相互に遮蔽さ
れるようになっている。したがって、フィルタ１３が存
在しない状態でも、ハウジング９の外からは両ルーバ２
２，２３越しにブラシ取付装置４とベアリング６とを透
視することはできない。尚、外側のルーバ２２はボルト
等によって側壁２０に取り付けられており、フィルタ１
３の交換時には着脱される。

【００１３】一方、ハウジング９の天井側の壁面２６に
は矩形の排気口２７が形成されている。排気口２７には
内面側にブラシ取付装置４の上部に連通する略Ｌ字形の
中間排気ダクト２８が接続すると共に、外面側に略台形
の排気ダクト３２が載置されている。中間ダクト２８の
上部には数枚のバッフルプレート２９が配設されてお
り、中間排気ダクト２８の内部にラビリンスを形成して
いる。また、排気ダクト３２は発電機本体１側に開口し
ている。図中、３０は排気ダクト３２からの異物の侵入
を防止するネットであり、３１はハウジング９の内壁全
面に張り付けらた吸音材である。

【００１４】以下、本実施例の作用を述べる。発電機本
体１の運転を開始すると、ブラシ取付装置４内の通風フ
ァン１４が回転し、ブラシ取付装置４の周囲の空気が排
気ダクト３２に送り込まれる。すると、ハウジング９内
の気圧が低下し、吸気口２１から空気が流入する。図３
に示すように、空気は吸気口２１の外面側のルーバ２２
のスリット２２ｂから斜め上方に流入した後、フィルタ
１３を通過し、内面側のルーバ２３のスリット２３ｂか
ら斜め下方に抜ける。すなわち、空気はへ字状に屈曲し
て流れるのであるが、本実施例ではその流通経路が短く
かつ吸気口２１の面積も大きいため、風損は殆ど生じな
い。したがって、ハウジング９内の負圧も大きくなら
ず、通風ファン１４の効率が高まると共に、前述したオ
イルベーパに起因するブラシの磨耗等も防止される。ま
た、排気口２７からの排気は排気ダクト３２を介して発
電機本体１側に排出されるため、吸気口２１には殆ど環
流せず、ハウジング９内の温度を上昇させることはな
い。

【００１５】一方、ハウジング９から外部に漏出する騒
音のうち吸気口２１側のものは、両ルーバ２２，２３の
スリット２２ｂ，２３ｂを通過する。この際、前述した
ようにスリット２２ｂ，２３ｂがブレード２２ａ，２３
ａにより遮蔽されているため、騒音（図３中に二点鎖線
で示す。）は直接的に外部に出ることはできず、ブレー
ド２２ａ，２３ａに数回反射して減衰した後に外面側の
ルーバ２２から漏出する。そして、漏出した騒音のうち
で下向きのものは運転室２の床面８に当たって更に減衰
し、広がりを殆ど持たない微弱なものとなる。また、ハ
ウジング９から外部に漏出する騒音のうち排気口２７側
のものは、中間排気ダクト２８と排気ダクト３２とを通
過する。この際、騒音は中間排気ダクト２８の内壁とラ
ビリンスを形成するバッフルプレート２９とに多数回反
射して減衰し、その後に一部が排気ダクト３２から漏出
する。そして、排気ダクト３２が発電機本体１側に開口
しているため、騒音は運転室２の中央部に向けて漏出す
ることになり、運転室２の内壁等に当たって反響を起こ
す率も少ない。尚、本実施例ではハウジング９の内壁に
吸音材３１が張り付けられているため、騒音の多くはハ
ウジング９内で吸収されると共に外部への透過音も抑え
られる。

【００１６】図４は本発明の第２実施例を示す縦断面図
である。第２実施例は上述した第１実施例に対して吸気
口側の遮蔽部材を変更したものであり、その他の構成お
よび作用は第１実施例と同一である。図４に示すよう
に、本実施例では吸気口２１の外面側に第１の遮蔽部材
として第１実施例と同様のルーバ２２が取り付けられて
いるが、フィルタ１３を挟んだ内面側には所定の間隔を
もって第２の遮蔽部材たる遮蔽板３３が取り付けられて
いる。遮蔽板３３はルーバ２２のスリット２２ｂを通し
てハウジング９の内部を覗いた時に、ブラシ取付装置４
とベアリング６とを遮蔽する位置にある。

【００１７】本実施例では、ルーバ２２のスリット２２
ｂから斜め上方に流入した空気は、フィルタ１３を通過
した後、遮蔽板３３の上部および下部からハウジング９
内に抜ける。本実施例においても、第１実施例と同様
に、その流通経路が短くかつ吸気口２１の面積が大きい
ために、風損は殆ど生じない。また、ハウジング９から
外部に漏出する騒音のうち吸気口２１側のものは、遮蔽
板３３に遮られるために直接的に外部に出ることはでき
ず、運転室２の床面８や天井側の壁面２６等に当たって
減衰した後に外面側のルーバ２２から漏出する。そし
て、これも第１実施例と同様に、漏出した騒音のうちで
下向きのものは運転室２の床面８に当たって更に減衰
し、広がりを殆ど持たない微弱なものとなる。

【００１８】図５は本発明の第３実施例を示す縦断面図
である。第３実施例は前述した第１実施例に対して吸気
口と吸気口側の遮蔽部材とを変更したものであり、その
他の構成および作用は第１実施例と同一である。図５に
示すように、本実施例ではハウジング９の非直結側に、
天井側の壁面２６に開口する略Ｌ字形の吸気ダクト３４
が一体的に形成されている。吸気ダクト３４の下部側面
と下端面とには内側にフィルタ１３を具えた吸気口２１
がそれぞれ形成されている。本実施例では、二つの吸気
口２１から流入した空気は二つのフィルタ１３を通過し
た後に、吸気ダクト３４からハウジング９内に抜ける。
本実施例においては従来のものに比べて吸気ダクト３４
の全長が短いため、第１実施例と同様に風損は殆ど生じ
ない。また、ハウジング９から外部に漏出する騒音のう
ち吸気口２１側のものは、吸気ダクト３４内で多数回反
射して減衰し、広がりを殆ど持たない微弱なものとな
る。

【００１９】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様はこれらの実施例に限るものではない。例え
ば、吸気口に設ける遮蔽部材として複数の遮蔽板を適宜
組み合わせたもの等を用いるようにしてもよいし、遮蔽
部材の表面に吸音材を張り付けるようにしてもよい。ま
た、上記各実施例は本発明をタービン発電機のハウジン
グに適用したものであるが、他種の回転電機のハウジン
グにも適用可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ハウジングの壁面に吸気口と排気口とを直接
形成し、吸気口にその開口を補機類から遮蔽する遮蔽部
材を設けると共に、排気口の外面側に吸気口と離反する
方向に開口する排気ダクトを設けるようにしたため、騒
音の外部への漏出が抑えられて作業環境が向上する一
方、排気の吸気口への還流がなくなってハウジングの冷
却が効率良く行える等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による大容量タービン発電機用ハウジン
グの第１実施例を示す縦断面図。

【図２】図１中のＡ矢視図。

【図３】図１中のＢ部拡大図。

【図４】本発明による大容量タービン発電機用ハウジン
グの第２実施例を示す縦断面図。

【図５】本発明による大容量タービン発電機用ハウジン
グの第３実施例を示す縦断面図。

【図６】従来の大容量タービン発電機用ハウジングを示
す縦断面図。

【符号の説明】

１ 発電機本体 ２ 運転室 ３ ロータシャフト ４ ブラシ取付装置 ６ ベアリング ８ 床面 ９ ハウジング １３ フィルタ １４ 通風ファン ２１ 吸気口 ２２，２３ ルーバ ２２ａ，２３ａ ブレード ２２ｂ，２３ｂ スリット ２７ 排気口 ２８ 中間排気ダクト ２９ バッフルプレート ３２ 排気ダクト ３３ 遮蔽板 ３４ 排気ダクト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転電機のブラシ取付装置や励磁装置等の
   補機類を収納し、内部に設けられた通風ファンにより補
   機類冷却用空気の吸排気を行うハウジングであって、冷
   却用空気の吸気口および排気口をその壁面に形成すると
   共に、前記吸気口にはその開口を前記補機類から遮蔽す
   る遮蔽部材を設け、前記排気口にはその外面側に前記吸
   気口と離反する方向に開口する排気ダクトを設けたこと
   を特徴とする回転電機用ハウジング。