(57)【要約】【課題】回転子の軸と吸気ダクトの開口部との隙間を任意に調整して、吸気ダクトから外部に漏れる騒音を低減する。【解決手段】回転電機は、回転電機本体の筐体外部に設置された熱交換器と、吸気ダクトと、この吸気ダクト内に設けられ回転子の軸により回転される羽根車と、吸気ダクトに形成され前記軸が貫通する開口部を備え、固定子と回転子を冷却する内部循環冷媒が、熱交換器に流入する外部冷媒と熱交換して冷却されるように構成されている。また、前記開口部と軸との隙間を減少させる遮音シールを吸気ダクトに設け、この遮音シールは、上側に配置されると共に長孔形状の位置決め溝を有する上円弧シールと、下側に配置される下円弧シールと、上円弧シールを吸気ダクトに固定する固定ねじと、下円弧シールを上円弧シールに取り付けると共に、上円弧シールと下円弧シールの間隔を調整可能な調整ねじを備える。【選択図】図１
2020137389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に固定子と回転子を備える回転電機本体と、前記筐体の外部に設置された熱交換器と、この熱交換器に外部空気を導入する吸気ダクトと、この吸気ダクト内に設けられ前記回転子の軸により回転される羽根車と、前記吸気ダクトに形成され前記軸が貫通する開口部と、を備え、前記固定子と回転子を冷却する内部循環冷媒が、熱交換器に流入する外部冷媒と熱交換して冷却されるように構成されている回転電機において、
前記開口部と前記軸との隙間を減少させる遮音シールを前記吸気ダクトに設け、
前記遮音シールは、
上側に配置されると共に長孔形状の位置決め溝を有する上円弧シールと、
下側に配置される下円弧シールと、
前記上円弧シールを前記吸気ダクトに固定する固定ねじと、
前記下円弧シールを前記上円弧シールに取り付けると共に、上円弧シールと下円弧シールの間隔を調整可能な調整ねじを備えることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記位置決め溝は、鉛直方向の長孔形状であって平行に複数本形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
筐体内に固定子と回転子を備える回転電機本体と、前記筐体の外部に設置された熱交換器と、この熱交換器に外部空気を導入する吸気ダクトと、この吸気ダクト内に設けられ前記回転子の軸により回転される羽根車と、前記吸気ダクトに形成され前記軸が貫通する開口部と、を備え、前記回転子が回転すると、前記筐体内の冷媒が筐体内と前記熱交換器内を循環する内部循環冷媒となり、この内部循環冷媒が、前記羽根車により前記吸気ダクトから熱交換器に流入する外部冷媒と熱交換して冷却されるように構成されている回転電機において、
前記開口部と前記軸との隙間を減少させる遮音シールを前記吸気ダクトに設け、
前記遮音シールは、
上側に配置されると共に長孔形状の位置決め溝を有する上円弧シールと、
下側に配置される下円弧シールと、
前記上円弧シールを前記吸気ダクトに固定する固定具と、
前記下円弧シールを前記上円弧シールに取り付けると共に、上円弧シールと下円弧シールの間隔を調整可能な調整手段と、
前記上円弧シールと前記下円弧シールの一方の周方向端部に形成された凸部と、
前記上円弧シールと前記下円弧シールの他方の周方向端部における前記凸部と対向する位置に形成された凹部とを備えることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機において、
前記位置決め溝は鉛直方向に形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項３または４に記載の回転電機において、
前記位置決め溝は平行に複数本形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項３〜５の何れか一項に記載の回転電機において、
前記遮音シールは、１つの上円弧シールと１つの下円弧シールにより構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
請求項３〜５の何れか一項に記載の回転電機において、
前記遮音シールは、１つの上円弧シールと複数の下円弧シールにより構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項８】
請求項３〜５の何れか一項に記載の回転電機において、
上円弧シールと下円弧シールの間隔を調整可能な調整手段は、前記上円弧シールに鉛直方向に設けられた調整ねじであり、この調整ねじを下円弧シール周方向端部に形成されたねじ穴にねじ込む量を調整することにより、上円弧シールと下円弧シールの間隔を調整可能に構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項９】
請求項８に記載の回転電機において、
前記上円弧シールには前記調整ねじを設置する溝と、前記調整ねじを通すための鉛直方向の貫通穴が形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項１０】
請求項３〜５の何れか一項に記載の回転電機において、
前記上円弧シールを前記吸気ダクトに固定する固定具は固定ねじであり、前記位置決め溝と前記固定ねじにより上円弧シールを吸気ダクトに対し位置調整が可能に固定されていることを特徴とする回転電機。
【請求項１１】
請求項３〜５の何れか一項に記載の回転電機において、
前記凸部は、前記上円弧シールと前記下円弧シールの一方の周方向端部における前記吸気ダクト側に形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回転電機において、
前記凸部は、前記上円弧シールまたは前記下円弧シールの内径側に形成され、前記凸部の外径側は前記開口部よりも径方向外側まで形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項１３】
請求項１２に記載の回転電機において、
前記凸部は、上円弧シールまたは下円弧シールの最内径の部分から外径方向に向かって、前記上円弧シールまたは下円弧シールの径方向幅の約半分の位置まで設けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項１４】
請求項１１に記載の回転電機において、
前記凸部は、上円弧シールに形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項１５】
請求項３〜５の何れか一項に記載の回転電機において、
前記遮音シールの内周面には、軸方向に円環状の凹凸部を設けていることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータや発電機などの回転電機に係り、特に、固定子や回転子を冷却する内部循環空気と熱交換する熱交換器を、回転電機本体の上部に備えている回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定子や回転子を冷却する内部循環空気と熱交換する熱交換器を、回転電機本体の上部に備えている一般的な回転電機の例を図７、図８を用いて説明する。
図７は一般的な回転電機の全体構成を示す概略構成図、図８は固定子や回転子を冷却する内部循環空気の流れを説明する説明図である。
【０００３】
図７において、１はモータ（電動機）や発電機などの回転電機１００の本体（回転電機本体）で、この回転電機本体１は、筐体２の内部に固定子３や回転子４（図８参照）を備えている。４ａは回転子４の軸、５は前記軸４ａを支持するために、前記筐体２の両側に設けられている軸受である。
【０００４】
６は、前記固定子３や前記回転子４を冷却して加熱された内部循環空気（内部循環冷媒）と外部から導入した冷却空気である外部空気（外部冷媒）とを熱交換させて、内部循環空気を外部空気により冷却する熱交換器である。この熱交換器６には、その一端側に外部空気を導入するための吸気ダクト７が接続され、他端側には前記熱交換器６通過後の外部空気を排出するための排気ダクト８が接続されている。
【０００５】
前記熱交換器６には、前記吸気ダクト７から導入された外部空気を排気ダクト８側に流すように多数のパイプ（伝熱管）６ａが配置されている。また、前記吸気ダクト７内には羽根車９が設けられ、この羽根車９は前記回転子４の軸４ａの端部に取り付けられて、回転子４の回転と共に回転される。１０は吸気ダクト７に設けられた空気取入口、１１は前記羽根車９の吸込側と吐出側を仕切る仕切り板である。
【０００６】
羽根車９が回転すると、実線矢印ａで示すように、空気取入口１０から外部空気が吸気ダクト７内に取り込まれて前記羽根車９に吸い込まれる。羽根車９に吸い込まれた空気は該羽根車９で昇圧され、実線矢印ｂで示すように径方向に吐出されて吸気ダクト７内を流れる。この空気は熱交換器６に到達すると、該熱交換器６内に多数配置されたパイプ６ａのそれぞれに流入し、該パイプ６ａ内を通過した後、排気ダクト８側に到達して、この排気ダクト８から大気等の外部に放出される。
【０００７】
前記熱交換器６のパイプ６ａ内を外部から導入された空気が流れる際、回転電機本体１内の固定子３や回転子４を冷却して温度上昇した内部循環空気と熱交換され、内部循環空気を、外部から導入した空気により冷却して、再び固定子３や回転子４側に循環される。
【０００８】
この構成を図８を用いて詳しく説明する。図８は回転電機本体１内部及び熱交換器６内部を内部循環空気が流れる様子を説明する模式図である。
回転電機本体１内には、固定子３の内径側に回転子４が配置され、この回転子４の両側の軸４ａにはそれぞれ軸流ファンなどで構成された内扇１２が設けられている。一方、前記回転子４にはその内周側に軸方向通路４ｂやこの軸方向通路４ｂに連通する径方向通路（図示せず）が軸方向に多数形成されており、更に固定子３にも内部循環空気が通過する径方向通路が軸方向に多数形成されている。
【０００９】
回転子４が回転すると、筐体２内の空気（内部循環空気）は内扇１２により昇圧されて軸方向に流れ、一部は回転子４の前記軸方向通路４ｂに流入した後、これに連通された径方向流路を流れて回転子４を冷却し、その後固定子３に形成された径方向流路に流れる。また、前記内扇１２で昇圧された空気は固定子３と回転子４との隙間（エアギャップ）を流れて、ここから固定子３の軸方向に多数設けられている径方向流路に流れる。これら固定子３の径方向流路を流れる空気により固定子３も冷却される。
【００１０】
固定子３や回転子４を冷却した空気は、図８に実線矢印ｃ、ｄに示すように、熱交換器６内に流入し、吸熱部１３、即ち熱交換器６内に多数配置されているパイプ６ａ（図６参照）の間を通過する。この吸熱部１３を高温の内部循環空気が通過する際、前記パイプ６ａ内を流れる低温の外部空気と熱交換して、内部循環空気は冷却され、再び筐体２内に戻り、内扇１２で昇圧されて、再び回転子４及び固定子３に供給されるという内部循環を繰り返す。
【００１１】
なお、図７において、１４は回転子４の軸４ａが貫通させるための開口部、１５は前記開口部１４と前記軸４ａとの隙間であり、これら開口部１４や隙間１５があることにより、前記軸４ａは吸気ダクト７に接触することなく回転することができるように構成されている。また、前記筐体２の外表面には電源端子やこれに接続される電線等を収納している補器収納箱(図示せず) も備えられている。
【００１２】
この種従来技術としては、特開２０００−１５２５６２号公報（特許文献１）に記載のものなどがある。また、軸が貫通する部分のシール構造としては、例えば特開２０１６―１６８０２号公報（特許文献２）や特開２０１３―２０９９７４号公報（特許文献３）に記載のものなどがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００―１５２５６２号公報
【特許文献２】特開２０１６―１６８０２号公報
【特許文献３】特開２０１３―２０９９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記特許文献１のものや図７で説明したものでは、回転子４の軸４ａが吸気ダクト７を貫通する部分に前記隙間１５が形成されている。また、吸気ダクト７内では、羽根車９が発生させる羽通過周波数音や、吸気ダクト７内を流れる空気の急激な偏向部による乱流音の発生などの騒音が発生する。
【００１５】
回転子４の軸４ａと開口部１４との隙間１５の部分は、前記羽根車９や前記偏向部などの騒音源に近く、騒音の外部への伝播経路になり易い。そのため、前記隙間１５をできるだけ小さくし、前記隙間１５付近からの吸気ダクト７内への音の反射を大きくすることにより、吸気ダクト７の外部に漏れる騒音を低減することで、低騒音の回転電機１００にすることが可能である。
【００１６】
そこで、吸気ダクト７内で発生する騒音の吸気ダクト７外への伝播を防止するために、軸４ａと開口部１４との前記隙間１５を小さくする手段を講じることが考えられる。また、前記隙間１５を小さくする手段としては、上記特許文献２や特許文献３に記載されているようなシール手段を設けることが考えられる。
【００１７】
特許文献２のものには、軸と開口との隙間を小さくするため、分割部を持つ多層のシールリングを回転軸に配置することが記載されている。また、特許文献３のものには、軸の外周部に、サーモスイッチ（駆動部材）により軸の中心方向に移動可能な円弧形状のシールリングを配置する構成が記載されている。
【００１８】
上記特許文献２のものは、円周方向に１箇所以上の分割部があるシールリングを、２層以上に配置する必要があり構造が複雑となる。また、結束バンドでシールリングを軸に固定する構造のため、軸のアンバランスも大きくなり易い。
【００１９】
また、上記特許文献３のものは、通常運転時は、軸からシールリングを離して軸回転を妨げないようにし、通常運転時よりも高温になったときサーモスイッチによりシールリングを軸に押圧して軸とシールリング間の気密を取るようにしている。このため、シールリングを、任意の位置で軸に接触させずに固定してシールすることはできず、軸が回転している場合に軸の回転を妨げずに、軸と開口部との隙間を小さく保持することはできない。また、シールリングを駆動するため、サーモスイッチ等の駆動部材が必要であり、構造が複雑になる課題がある。
【００２０】
更に、上記特許文献のものは何れも、シールリングを任意の位置で軸に接触させずに固定して、開口部と軸との隙間を任意に調整できるようにすることに関して配慮されていない。
【００２１】
本発明の目的は、簡単な構造で、回転子の軸と吸気ダクトの開口部との隙間を任意に調整できるようにして、吸気ダクトから外部に漏れる騒音を低減することのできる回転電機を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明は、筐体内に固定子と回転子を備える回転電機本体と、前記筐体の外部に設置された熱交換器と、この熱交換器に外部空気を導入する吸気ダクトと、この吸気ダクト内に設けられ前記回転子の軸により回転される羽根車と、前記吸気ダクトに形成され前記軸が貫通する開口部と、を備え、前記固定子と回転子を冷却する内部循環冷媒が、熱交換器に流入する外部冷媒と熱交換して冷却されるように構成されている回転電機において、前記開口部と前記軸との隙間を減少させる遮音シールを前記吸気ダクトに設け、前記遮音シールは、上側に配置されると共に長孔形状の位置決め溝を有する上円弧シールと、下側に配置される下円弧シールと、前記上円弧シールを前記吸気ダクトに固定する固定ねじと、前記下円弧シールを前記上円弧シールに取り付けると共に、上円弧シールと下円弧シールの間隔を調整可能な調整ねじを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明の他の特徴は、筐体内に固定子と回転子を備える回転電機本体と、前記筐体の外部に設置された熱交換器と、この熱交換器に外部空気を導入する吸気ダクトと、この吸気ダクト内に設けられ前記回転子の軸により回転される羽根車と、前記吸気ダクトに形成され前記軸が貫通する開口部と、を備え、前記回転子が回転すると、前記筐体内の冷媒が筐体内と前記熱交換器内を循環する内部循環冷媒となり、この内部循環冷媒が、前記羽根車により前記吸気ダクトから熱交換器に流入する外部冷媒と熱交換して冷却されるように構成されている回転電機において、前記開口部と前記軸との隙間を減少させる遮音シールを前記吸気ダクトに設け、前記遮音シールは、上側に配置されると共に長孔形状の位置決め溝を有する上円弧シールと、下側に配置される下円弧シールと、前記上円弧シールを前記吸気ダクトに固定する固定具と、前記下円弧シールを前記上円弧シールに取り付けると共に、上円弧シールと下円弧シールの間隔を調整可能な調整手段と、前記上円弧シールと前記下円弧シールの一方の周方向端部に形成された凸部と、前記上円弧シールと前記下円弧シールの他方の周方向端部における前記凸部と対向する位置に形成された凹部とを備えることにある。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、簡単な構造で、回転子の軸と吸気ダクトの開口部との隙間を任意に調整でき、吸気ダクトから外部に漏れる騒音を低減することのできる回転電機が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の回転電機の実施例１を示す正面図である。
【図２】図１に示す遮音シールの部分の分解斜視図である。
【図３】図２に示す締付面付近の拡大斜視図である。
【図４】図１に示す遮音シールの背面図である。
【図５】図１に示す遮音シールの正面図である。
【図６】図１に示す遮音シールの正面図で、軸径が図５の場合よりも大きい場合について説明する図である。
【図７】一般的な回転電機を示す正面図で、吸気ダクト部のみ断面で示す図である。
【図８】一般的な回転電機における内部循環空気の流れを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の回転電機の具体的実施例を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。
【実施例１】
【００２７】
本発明の回転電機の実施例１を図１〜図６用いて説明する。なお、回転電機１００の基本構成は図７、図８に示す一般的な回転電機と同様であり、同一の構成要素には同一符号を付している。
【００２８】
図１は、本実施例１の回転電機を示す正面図である。本実施例１の回転電機１００も回転電機本体１の構成は図７、図８に示す一般的な回転電機と同様であり、固定子（ステータ）３や回転子（ロータ）４（図８参照）を冷却する空気などの内部循環冷媒を冷却するための熱交換器６を、回転電機本体１の筐体２上部に備えている。また、大気中の空気などの外部空気（外部冷媒）を熱交換器６に導入する吸気ダクト７や前記熱交換器６から流出した外部空気を排出する排気ダクト８を備えている。
【００２９】
回転子４の軸４ａは軸受５で回転自在に支持され、その一端側は吸気ダクト７に形成されている開口部１４（図７参照）を貫通して、吸気ダクト内の羽根車９に連結されている。
【００３０】
回転電機１００の回転子４の軸４ａは、この回転電機１００により駆動される被駆動装置（例えば、ポンプなど）の回転軸と軸心を一致させて接続されている。そのため、回転電機１００の筐体２は基礎や架台などの設置面に固定されており、運転中に回転子４の軸４ａと被駆動装置の回転軸との相対変位が生じることを防止している。
【００３１】
また、前記筐体２には、前記固定子３が内側に固定され、前記筐体２の外側には、前記熱交換器６や、電源端子及び電線等を収納する補器収納箱（図示せず）等も備えられている。前記熱交換器６や前記補器収納箱は前記筐体２にボルトなどで取り外し可能に固定されている。
【００３２】
前記筐体２内と前記熱交換器６内には、前記固定子３や回転子４を冷却する空気などの前記内部循環冷媒を循環させるための流路が形成されている（図８参照）。前記熱交換器６内では、内部循環冷媒と吸気ダクト７から導入された外部空気とが熱交換される。
【００３３】
即ち、外部空気は熱交換器６の上流側に配置された吸気ダクト７から導かれ、熱交換器６内に多数配設されたパイプ（伝熱管）６ａ内を通過後、熱交換器６の下流側に配置された排気ダクト８から排出される。固定子３や回転子４を冷却して高温となった前記内部循環冷媒は、熱交換器６内に入ると、パイプ６ａ間の空間を通過する。この通過の際、高温の内部循環冷媒はパイプ６ａ内を流れる温度の低い外部空気と熱交換して冷却され、その後再び前記筐体２内に戻るように構成されている。
【００３４】
本実施例１においては、回転子４の軸４ａが貫通する吸気ダクト７の前記開口部１４から、吸気ダクト７内で発生する騒音が漏れるのを抑制するために、前記開口部１４付近の吸気ダクト７に遮音シール１６を設けている。この遮音シール１６は上円弧シール１６ａと下円弧シール１６ｂを備え、上円弧シール１６ａは固定ねじ（固定具）１７により吸気ダクト７に固定され、下円弧シール１６ｂは前記上円弧シール１６ａに調整ねじ（調整手段）１８に吊り下げられるように連結されている。１９は前記上円弧シール１６ａの周方向端部の背面側に形成されている凸部である。
【００３５】
次に、前記遮音シール１６の具体的構成を図２〜図４を用いて説明する。図２は図１に示す遮音シール部の分解斜視図、図３は図２に示す締付面付近の拡大斜視図、図４は図１に示す遮音シール１６の背面図である。
【００３６】
回転子４の軸４ａと開口部１４の間には隙間１５が形成されており、この隙間１５を小さくするように、前記開口部１４付近における前記吸気ダクト７の外気側には、前記遮音シール１６が設けられている。前記遮音シール１６は、前記上円弧シール１６ａ、前記下円弧シール１６ｂ、前記固定ねじ１７及び前記調整ねじ１８を備えている。
【００３７】
図２に示すように、前記上円弧シール１６ａには鉛直方向の位置決め溝２１が平行に複数本（この例では２本）形成されており、この位置決め溝２１に固定ねじ１７が通されて、吸気ダクト７の外気側に配置された後、前記固定ねじ１７により吸気ダクト７に固定されている。前記位置決め溝２１は鉛直方向の長孔形状であって平行に複数本（この例では２本）形成されており、上円弧シール１６ａは吸気ダクト７に対し、鉛直方向に位置調整が可能に固定される。
【００３８】
前記下円弧シール１６ｂは、前記上円弧シール１６ａに対し、調整ねじ１８により鉛直方向に位置調整が可能に固定される。即ち、上円弧シール１６ａには調整ねじを設置するための溝２２と、前記調整ねじ１８を通すための鉛直方向の貫通穴が形成されており、前記下円弧シール１６ｂの周方向端部の締付面２４には、前記調整ねじ１８をねじ込むためのねじ穴２３が形成されている。前記調整ねじ１８の前記ねじ穴２３へのねじ込み量を調整することにより、下円弧シール１６ｂは上円弧シール１６ａに対し吊り下げられた状態で位置決めがなされ、上円弧シール１６ａと下円弧シール１６ｂとの鉛直方向の位置調整が可能に構成されている。
【００３９】
また、前記上円弧シール１６ａの周方向両端部（締付面２５）における吸気ダクト７側の面には凸部１９が形成されており、前記下円弧シール１６ｂの周方向両端部（締付面２４）における吸気ダクト７側の面には、前記凸部１９と嵌まり合う凹部２０が形成されている。これら凸部１９と凹部２０によりインロー構造に構成され、前記凸部１９と前記凹部２０は、上円弧シール１６ａと下円弧シール１６ｂの締付面２４，２５で嵌合する構成となっている。
【００４０】
この締付面２４，２５付近の構成を、図３に示す拡大斜視図を用いて更に詳しく説明する。この実施例では、前記凸部１９を、上円弧シール１６ａの周方向の端部における吸気ダクト７側の面であって、内径側の位置に形成している。また、この凸部１９の径方向の幅は、前記隙間１５の外径側（開口部１４の外径側）まで覆うことができる幅とし、吸気ダクト７内で発生した騒音が前記隙間１５から外部へ伝播するのを阻止するように、上円弧シール１６ａ及び下円弧シール１６ｂと、前記凸部１９及び凹部２０により前記騒音を反射させるように構成されている。
【００４１】
即ち、遮音シール１６の内径を調整するために、前記締付面２４と２５との間には隙間が形成されているが、この隙間から漏れようとする騒音を前記凸部及び凹部２０により反射させて遮音する構成としている。
【００４２】
本実施例では、前記凸部１９は、上円弧シール１６ａの最内径の部分から外径方向に向かって、前記上円弧シール１６ａの径方向幅（締付面２５の径方向幅）の約半分の位置まで設けられている。なお、前記凸部は、前記隙間１５の外径側よりも外径側まで設けられていれば良いので、前記凸部の幅は前記上円弧シール１６ａの径方向幅と同じにしても良い。
【００４３】
前記凹部２０は、下円弧シール１６ｂの周方向端部における吸気ダクト７側の面であって、内径側の位置に形成されている。即ち、下円弧シール１６ｂの前記締付面２４における前記凸部１９と対向する部分に前記凹部２０が形成され、この凹部２０の大きさ（径方向幅及び軸方向幅）は前記凸部１９が嵌合されるように、凸部１９よりもわずかに大きく形成されている。
【００４４】
図４は図２に示す遮音シール１６の背面図であり、遮音シール１６を吸気ダクト７側から見た図である。また、この図４には、吸気ダクト７の開口部１４の位置を一点鎖線で示し、回転子の軸４ａも図示している。この図４に示すように、吸気ダクト７の開口部１４と軸４ａとの隙間１５は組立て誤差を吸収できるように比較的大きな隙間にする必要があるため、この隙間１５から吸気ダクト７内の騒音が漏洩し、回転電機全体の騒音が大きくなる課題があった。
【００４５】
これに対し、本実施例では、前記開口部１４に遮音シール１６を設けることにより、図４に示すように、遮音シール１６の内径と軸４ａとの隙間を大幅に減少させることができる。また、図５及び図６を用いて後述するように、軸４ａの径が異なる場合でも、軸径に合わせて、調整ねじ１８により、遮音シール１６の内径も調節することができる。従って、径の異なる軸４ａを用いる場合でも、遮音シール１６の内径と軸４ａとの隙間を大幅に減少させることが可能となる。従って、本実施例によれば、隙間１５から漏れようとする騒音の大半を遮音シール１６で反射させて、騒音の外部への漏洩を抑制することができる。
【００４６】
また、本実施例では、遮音シール１６の内径を調節するため、上円弧シール１６ａの締付面２５と下円弧シール１６ｂの締付面２４との間には隙間が必要になり、この隙間から騒音が漏れる可能性がある。しかし、本実施例では、前記締付面２４，２５の部分（上下の円弧シールの周方向端部）の内径側に、凸部１９とこの凸部１９が嵌り合う凹部２０が形成されているので、隙間１５から漏れようとする騒音をこの凸部１９や凹部２０でも反射させることができる。
【００４７】
従って、本実施例によれば、遮音シール１６の内径を調整ねじ１８により任意に調整できるので、騒音が漏れる隙間１５を大幅に減少させることができ、しかも前記締付面２４，２５の部分の隙間から漏れる騒音も低減できる効果が得られる。
【００４８】
なお、上円弧シール１６ａに設ける前記凸部１９は、吸気ダクト７側に限らず、反吸気ダクト７側に設けても良く、或いは軸方向中央部に設けても良い。凸部１９を上円弧シール１６ａの軸方向中央部に設ける場合、下円弧シール１６ｂに設ける凹部は穴形状となる。
また、前記凸部１９を下円弧シール１６ｂに設け、前記凹部２０を上円弧シール１６ａに設けるようにしても良い。
【００４９】
更に、前記遮音シール１６は、１つの上円弧シール１６ａと１つの下円弧シール１６ｂに２分割するもので説明したが、２分割されるものには限られず、３分割以上にすることも可能である。例えば、前記遮音シール１６を、１つの上円弧シール１６ａと複数（例えば２つ）の下円弧シール１６ｂにより構成するようにしても良い。
【００５０】
次に、図５、図６を用いて、本実施例１における遮音シール１６の取り付け位置の調整について説明する。図５、図６は遮音シール１６の正面図であり、これらの図には回転子４の軸４ａについても図示している。また、固定ねじ１７を用いて、吸気ダクト（図示せず）に固定している状態を示している。
【００５１】
図５は軸４ａの径が小さい場合で、この場合には、軸４ａと遮音シール１６内径との隙間を小さくするため、まず固定ねじ１７により、上円弧シール１６ａの鉛直方向を位置決めする。即ち、固定ねじ１７に対し、上円弧シール１６ａに形成した位置決め溝２１の位置を上下に移動させることにより、上円弧シール１６ａの内径が軸４ａに十分近接するように調整して位置決めし、前記固定ねじ１７を締め付けて固定する。このとき上円弧シール１６ａと軸４ａとの隙間は、軸４ａの運転中の振動や変位を考慮して決める。
【００５２】
次に、下円弧シール１６ｂを調整ねじ１８を用いて、鉛直方向に位置決めする。即ち、下円弧シール１６ｂの内径が軸４ａに十分近接するように、前記調整ねじ１８を調整して位置決めを行う。本実施例では、下円弧シール１６ｂはその重力により、調整ねじ１８により懸垂状態で保持されている。従って、調整ねじ１８をねじ穴２３（図２参照）にねじ込むように回せば、下円弧シール１６ｂは上方に移動し、調整ねじ１８を緩める方向に回せば下円弧シール１６ｂは下方に移動するので、下円弧シール１６ｂの位置も任意且つ容易に決めることができる。
【００５３】
軸４ａの径が小さい場合には、この図５に示すように、締付面２４，２５の部分における隙間はＳ１と小さくなる。一方、軸４ａの径が大きい場合、図６に示すように、締付面２４，２５の部分における隙間はＳ２と大きくなる。従って、本実施例によれば、軸４ａの径が異なる場合でも、遮音シール１６と軸４ａとの隙間を任意に調整することができ、吸気ダクト７内の騒音が外部に漏れるのを抑制することができる。
【００５４】
なお、上述した実施例では、位置決め溝２１を鉛直方向に平行に２本形成する例を説明したが、位置決め溝２１は鉛直方向には限られず、斜め方向としても良い。この場合、上円弧シール１６ａを斜め方向に固定位置調整が可能となる。また、鉛直方向に形成した位置決め溝２１を固定ねじ１７の円筒部径よりも若干大きい幅に形成すれば、鉛直方向の位置調整が可能で且つ水平方向の位置も微調整可能となる。
【００５５】
次に、本実施例の回転電機１００の動作時の作用について説明する。  
図１に示す回転電機１００の回転子４（図８参照）は電力により回転する。回転子４が回転すると軸４ａ端部に取り付けられた羽根車９も回転し、吸気ダクト７における羽根車９の上流側は大気圧よりも低圧となり、羽根車９の下流側は大気圧よりも高圧となる。このため、吸気ダクト７の上流側からは、羽根車９に外部空気が流入し、羽根車９の下流側からは外部空気が吐出される。この外部空気はその後、熱交換器６に流入し、熱交換器６内に多数配置されているパイプ（伝熱管）６ａ内を流れる。
【００５６】
一方、固定子３（図８参照）や回転子４で発生する熱は、内部循環冷媒（内部循環空気）で吸熱され、この内部循環冷媒は前記熱交換器６に流入し、前記パイプ６ａの外表面を流れる。この時、内部循環冷媒はパイプ６ａ内を流れる外部空気と熱交換して冷却される。内部循環冷媒から熱を奪って温度が上昇した外部空気は、排気ダクト８に流れた後、大気に排出される。なお、内部循環冷媒の流れは、図８を用いて説明した一般的な回転電機と同様である。
【００５７】
前記吸気ダクト７内では、羽根車９が発生させる羽通過周波数音や、吸気ダクト７内を流れる空気の急激な偏向部による乱流音の発生などの騒音が発生する。発生した騒音は、吸気ダクト７や排気ダクト８の開口などから放射されるが、回転子４の軸４ａと開口部１４との隙間１５の部分は、前記羽根車９や前記偏向部などの騒音源に近く、騒音の外部への伝搬経路になり易い。そのため、前記隙間１５をできるだけ小さくし、前記隙間１５付近からの吸気ダクト７内への音の反射を大きくすることにより、吸気ダクト７の外部に漏れる騒音を低減することができ、低騒音の回転電機１００にすることが可能になる。
【００５８】
本実施例では、回転子４の軸４ａと開口部１４との隙間１５の部分に遮音シール１６を設けるように構成しているので、前記隙間１５の面積を小さくすることができる。また、本実施例によれば、吸気ダクト７に形成する開口部１４の加工精度を向上することなく、前記隙間の面積を小さくできるので、コスト低減を図れ、組立性も向上できる。従って、安価な構成で、隙間１５付近での音の反射量を多くできるから、排気ダクト８内から外部に漏れる騒音を低減できる回転電機が得られる。
【００５９】
回転子４の軸４ａがすべり軸受で支持される場合、軸４ａは油膜により浮上して支持される。この場合、静止時の回転軸位置に対し浮上量を加味して、遮音シール１６を位置決めする必要がある。これに対し、本実施例の構成とすることにより、組立て時に、軸４ａと上円弧シール１６ａとの間に、軸４ａの浮上を考慮した分の厚さのスペーサを挟み、その後上円弧シール１６ａを位置決め固定すれば、遮音シール１６と軸４ａとの隙間を、軸４ａの油膜による浮上量を加味して調整することが容易に可能となる。
【００６０】
また、軸４ａをすべり軸受で支持する場合、軸４ａの回転数に応じて触れ回り振動の軌道が変化する。このため、軸４ａとの隙間が若干大きくなるように遮音シール１６を配置するが、前記遮音シール１６の材質を樹脂製とするなど、軸４ａに比較し十分柔らかい材料とすることにより、軸４ａと遮音シール１６が仮に接触した場合、遮音シール１６が削れて、軸４ａの損傷を防止できる。従って、遮音シール１６を樹脂製とすることにより、遮音シール１６と軸４ａとの隙間をより小さくすることも可能となる。
【００６１】
なお、前記遮音シール１６の材質としては、密度の高い樹脂が遮音効果を大きくできるので好ましく、タルク（滑石）や金属粉などを混ぜた樹脂材が好ましい。また、前記樹脂材としてＰＯＭ（ポリアセタール）を使用することも好ましい。その他、ＡＢＳ樹脂やＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂を使用しても良い。
【００６２】
また、本実施例では、前記遮音シール１６の内周面を単純な円弧形状にしている例を説明したが、遮音シール１６の内周面の軸方向に、円環状の凹凸部（ラビリンス形状等）を有する構成にしても良い。このように、遮音シール１６の内周面を円環状の凹凸部に構成することにより、軸４ａと遮音シール１６が仮に接触しても、接触面積が小さくなり接触剛性が低くなるので、遮音シール１６や軸４ａの損傷を抑制できる。
【００６３】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例では回転電機が電動機である場合について説明したが、発電機である場合にも同様に適用できる。また、上記実施例では、固定ねじ、調整ねじを用いて遮音シールを取り付けるものを説明したが、固定ねじや調整ねじに代えてボルトナット等の他の締結手段を用いることもできる。
更に、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６４】
１：回転電機本体、２：筐体、
３：固定子、４：回転子、４ａ：軸、４ｂ：軸方向通路、
５：軸受、６：熱交換器、６ａ：パイプ（伝熱管）、
７：吸気ダクト、８：排気ダクト、９：羽根車、
１０：空気取入口、１１：仕切り板、１２：内扇、１３：吸熱部、
１４：開口部、１５：隙間、
１６：遮音シール、１６ａ：上円弧シール、１６ｂ：下円弧シール、
１７：固定ねじ（固定具）、１８：調整ねじ（調整手段）、
１９：凸部、２０：凹部、
２１：位置決め溝、２２：溝、
２３：ねじ穴、２４，２５：締付面、１００：回転電機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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