[发明专利]旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过冷却流体对收纳于框体内部的转子及定子进行冷却的旋转电机，尤其是涉及一种在框体内部具备冷却该冷却流体的冷却装置的旋转电机。

背景技术

众所周知这样一种旋转电机，其在框体内部收纳有转子与定子，通过例如加压封入框体内部的氢气等冷却流体对这些转子及定子进行冷却。通常，这种旋转电机中，框体内部的冷却流体通过设置于框体内部的冷却装置来进行冷却(例如参照专利文献1、专利文献2、以及专利文献3)。

图28是表示专利文献1所述的现有旋转电机的结构图，(a)是以纵截面表示的结构图，(b)是以横截面表示的结构图。图28中，转子2收纳在形成为圆筒状的框体1内部，由轴承(未图示)支承并可自由旋转。收纳于框体1的内部的定子4具备定子绕组5。转子2插入定子4的内侧空间部，定子4的内周面与转子2的外周面相对并隔开规定的空隙6。

定子4具备沿定子4的直径方向延伸的多个定子管道8，空隙6与框体1内部的框体内流路7通过这些定子管道8而连通。固定于转子2的轴向两端部的一对冷却风扇91、92分别设置在定子4与转子2的轴向两端部，并彼此相对，将冷却流体从该轴向两端部向空隙6内压送。

冷却装置10a、10b被设置在位于框体1内部的框体内流路7，在定子4上方部的两侧，沿定子4的轴线X的延伸方向配置。各冷却装置10a、10b具备供冷却流体流入的第1端面部101，以及供经过冷却的冷却流体流出的第2端面部102。第1端面部101与第2端面部102平行配置。

冷却装置10a、10b具备多根冷却管(未图示)，所述冷却管沿第1端面部101与第2端面部102延伸。这些冷却管通过一对管头103、104分成去路和回路并且并列连接。从流入管105流入管头103的冷却水等冷却介质，从多条去路冷却管到达管头104，从回路冷却管返回管头103，并从流出管106流出，然后被外部的冷却介质冷却装置(未图示)冷却。

如图28(b)清楚示出的那样，各冷却装置10a、10b的第1端面部101以与冷却流体的流入方向11正交的方式配置。并且，各冷却装置10a、10b的第2端面部102以与冷却流体的流出方向12正交的方式配置。并且，各冷却装置10a、10b的第1及第2端面部101、102配置为与各冷却装置10a、10b附近的框体内流路7的最小宽度方向DW平行。

在具有这种结构的现有旋转电机中，冷却流体通过旋转的冷却风扇91、92的压送，由定子4及转子2的轴向两端部流入空隙6内。被压送至空隙6内的冷却流体通过多个定子管道8，向框体内流路7流出。流出至框体内流路7的冷却流体从各冷却装置10a、10b的第1端面部101流入并冷却，再从各冷却装置10a、10b的第2端面部102向框体内流路7流出。从各冷却装置10a、10b的第2端面部102向框体内流路7流出的冷却流体再次经过冷却风扇91、92的压送，从转子2的轴向两端部流入空隙6。由此，利用在框体1内部循环的冷却流体，对转子2、定子4以及定子绕组5进行冷却。

图29是表示其他的现有旋转电机的结构图。图29所示的现有旋转电机中，在定子4的两侧部分别设置冷却装置10a、10b。其他与图28所示的现有旋转电机相同。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平6-339251号公报

专利文献2：日本专利特开2007-282366号公报

专利文献3：日本专利实开昭61-117577号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

具有上述结构的现有旋转电机中的冷却装置由于以端面部与冷却流体的流入流出方向正交的方式进行配置，因此为了提高冷却装置的热交换性能，需要增大旋转电机的框体自身，扩大框体内面部与定子外周面之间的间隔，使得冷却装置的框体内流路面积增大，或者加大冷却装置厚度方向的尺寸，以使得体积增大。并且，现有旋转电机中的冷却装置由于以端面部与冷却装置附近的框体内流路的最小宽度方向平行的方式进行配置，因此为了提高冷却装置的热交换性能，需要增大旋转电机的框体自身，扩大框体内面部与定子外周面之间的间隔，使得冷却装置的框体内流路面积增大，或者加大冷却装置厚度方向的尺寸，以使得体积增大。

这样，对于现有的旋转电机，为了提高冷却装置的热交换性能，必须使冷却装置大型化，因此存在旋转电机的框体自身也需要大型化的问题。并且，在不能够使冷却装置大型化的情况下，存在冷却装置的热交换性能会恶化的问题。