(57)【要約】【課題】負荷側の軸受を効率よく冷却する。【解決手段】全閉形電動機装置は、軸受１６に支持された回転軸１０の周りを回転する回転子１２と、軸受１６を固定する軸受ハウジング１８と、回転軸１０の反負荷側の回転軸１０端部近傍に配置されて負荷側に向かって送風可能な送風部２０と、回転軸１０方向に延びて回転子１２を覆うように構成されて軸受ハウジングが固定された主枠１５を有する。主枠１５の外周表面には伝熱フィン群３１〜３４が配置される。主枠１５の外周で隣り合う伝熱フィン群３１〜３４の間に通気配管４１〜４４が配置される。通気配管４１〜４４は、回転軸１０方向に延びて送風部２０から送風される空気が内部を流通する。通気配管４１〜４４の内部を循環した下流側の空気は負荷側の軸受ハウジング近傍を流通する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の一端の負荷側端部で負荷と結合される全閉形電動機装置であって、
互いに間隔をあけて配置された少なくとも２つの軸受に回転自在に支持された回転軸の周りを回転する回転子と、
前記軸受を固定する軸受固定部と、
前記回転軸の前記負荷側の反対側の回転軸端部近傍に配置されて、前記回転軸の前記負荷側に向かって送風可能な送風部と、
前記回転軸方向に延びて前記回転子を半径方向外側から覆うように構成されて、前記軸受固定部が固定された主枠と、
それぞれが互いに間隔をあけて隣接配置された複数の伝熱フィンを備え、それぞれが前記主枠の外周表面に周方向に互いに間隔をあけて配置された複数の伝熱フィン群と、
前記主枠の外周で隣り合う前記伝熱フィン群の間に配置されて、前記回転軸方向に延びて、前記送風部から送風される空気が内部を流通可能で、その下流側で前記空気が前記負荷側の前記軸受固定部近傍を流通するように構成された通気配管と、
を有することを特徴とする全閉形電動機装置。
【請求項２】
前記通気配管は、内部を流通する空気の少なくとも一部が、前記負荷側の前記軸受固定部近傍を流通した後に、前記主枠の外に排気されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の全閉形電動機装置。
【請求項３】
前記送風部は、前記回転軸とともに回転するように形成されたファンを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の全閉形電動機装置。
【請求項４】
１つの前記伝熱フィン群を構成する前記複数の伝熱フィンは、長手方向が回転軸方向に延びた略平板状で、それぞれが互いに間隔をあけて平行に配置されて、
前記通気配管および前記伝熱フィン群は、前記主枠と一体に形成された鋳造品であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の全閉形電動機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反負荷側に送風部を有する全閉形電動機装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全閉形電動機装置は、一般に、回転軸周りを回転する回転子と、この回転子を取り囲む固定子と、固定子を外側から覆う主枠と、回転子や固定子から発生する熱を主枠の外部に放出するための伝熱フィンを有している。回転軸の一方の端部は負荷と連結され、もう一方の端部近傍には、伝熱フィンを冷却するための空気を送風する冷却ファンが設けられている。
【０００３】
回転子の回転などに伴い発生する熱は、一般的には主枠を介して伝熱フィンに伝わる。また、当該熱の一部は、主枠に嵌合された軸受ハウジングに伝わって、さらにその外面の伝熱フィンに伝わるものもある。当該熱によって軸受の温度が上昇すると、軸受内の潤滑用グリース等が劣化することがある。このため、軸受を冷却する必要がある。
【０００４】
しかし、軸受ハウジングで固定されている軸受、特に負荷と連結する負荷側の軸受は、冷却ファンから遠いため、冷却しにくい場合も多い。
【０００５】
全閉形電動機装置の軸受を冷却する方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、電動機内部に設置された冷却ファンにより送風された空気の一部が主枠内を循環するように主枠内にダクトが形成されて、このダクト内を流通する空気によって負荷側の軸受を冷却する方法や、回転子に循環空気を通すことで回転子自体を冷却する方法などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１５４２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記の例のように、主枠の内部を冷却用の空気が循環できる全閉形電動機装置は、比較的主枠が大きなものが多い。回転子に循環空気を通すためのダクトを設けるスペースが確保できない場合には、上記の方法を用いることは困難になる。
【０００８】
冷却ファンから送風される空気のほとんどが、主枠外部に配置された伝熱フィンの周囲を流通するタイプの全閉形電動機装置は、伝熱フィンの周りを流通した冷却用の空気が、負荷側の軸受に吹き付けられるものもある。この構造では、冷却用の空気は冷却フィン周辺を流れるときに熱交換される。このため、冷却ファンから送風された直後の空気に比べて、温度が高くなった状態の空気が、負荷側の軸受ハウジングに吹き付けられる。この場合、軸受ハウジング内の軸受を効率よく冷却できないことがある。
【０００９】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、全閉形電動機装置の負荷側の軸受を効率よく冷却することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る全閉形電動機装置は、軸方向の一端の負荷側端部で負荷と結合される全閉形電動機装置であって、互いに間隔をあけて配置された少なくとも２つの軸受に回転自在に支持された回転軸の周りを回転する回転子と、前記軸受を固定する軸受固定部と、前記回転軸の前記負荷側の反対側の回転軸端部近傍に配置されて、前記回転軸の前記負荷側に向かって送風可能な送風部と、前記回転軸方向に延びて前記回転子を半径方向外側から覆うように構成されて、前記軸受固定部が固定された主枠と、それぞれが互いに間隔をあけて隣接配置された複数の伝熱フィンを備え、それぞれが前記主枠の外周表面に周方向に互いに間隔をあけて配置された複数の伝熱フィン群と、前記主枠の外周で隣り合う前記伝熱フィン群の間に配置されて、前記回転軸方向に延びて、前記送風部から送風される空気が内部を流通可能で、その下流側で前記空気が前記負荷側の前記軸受固定部近傍を流通するように構成された通気配管と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、全閉形電動機装置の負荷側の軸受を効率よく冷却することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る全閉形電動機装置の一実施形態の概略斜視図である。
【図２】図１の概略部分縦断面図である。
【図３】図２の主枠のIII-III矢視横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る全閉形電動機装置の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る全閉形電動機装置の概略斜視図である。図２は、図１の概略部分縦断面図である。図３は、図２の主枠のIII-III矢視横断面図である。
【００１４】
先ず、本実施形態の全閉形電動機装置の構成について説明する。
【００１５】
本実施形態の全閉形電動機装置は、図１および図２に示すように、回転軸１０周りを回転する回転子１２と、この回転子１２を半径方向外側から覆うように配置された固定子１１と、固定子１１を半径方向外側から覆い且つ回転軸１０方向両側から覆う主枠１５を有する。
【００１６】
回転軸１０は、少なくとも２つの軸受、すなわち第１軸受１６および第２軸受それぞれによって回転自在に支持されている。第２軸受は、負荷と反対側の反負荷側に配置されて、第１軸受１６は、負荷と連結する負荷側に配置されている。ここで、第２軸受の図示は省略している。
【００１７】
第１軸受１６および第２軸受それぞれは、軸受固定部（軸受ハウジング１８）によって半径方向外側から覆うように固定されている。この軸受ハウジング１８は主枠１５に嵌合されている。
【００１８】
回転軸１０の反負荷側には、送風部２０が設けられている。この送風部２０は、回転軸１０の周りを回転可能な冷却ファン２２で、反負荷側から負荷側に向かって冷却用の空気を送風する。冷却ファンによる空気の流れは、矢印７０によって示している。
【００１９】
主枠１５の外周表面には、周方向に沿って４つの伝熱フィン群、すなわち、第１伝熱フィン群３１、第２伝熱フィン群３２、第３伝熱フィン群３３、および第４伝熱フィン群３４がこの順に並んで形成されている。これらの伝熱フィン群３１〜３４それぞれは、複数の伝熱フィン３５を有している。１つの伝熱フィン群、例えば第１伝熱フィン群３１を構成する複数の伝熱フィン３５は、長手方向が回転軸１０方向に延びた略平板状で、それぞれが互いに間隔をあけて平行に配置されている。
【００２０】
第１伝熱フィン群３１および第３伝熱フィン群３３は、回転軸１０を挟んで互いに対向するように配置されて、これらの第１および第３伝熱フィン群３１、３３を構成するそれぞれの伝熱フィン３５の短手方向は、ほぼ鉛直に延びるように配置されている。
【００２１】
また、第２伝熱フィン群３２および第４伝熱フィン群３４は、回転軸１０を挟んで互いに対向するように配置されて、これらの第２および第４伝熱フィン群３２、３４を構成するそれぞれの伝熱フィン３５の短手方向は、ほぼ水平になるように配置されている。すなわち、第１伝熱フィン群３１を構成する伝熱フィン３５と、第２伝熱フィン群３２を構成する複数の伝熱フィン３５とは、周方向になす角度が垂直になるように形成されている。
【００２２】
通常、主枠１５と伝熱フィン３５は、鋳造により一体に形成される。例えば、主枠１５の周方向に沿って複数の鋳型（図示せず）を配列して、これらの鋳型を半径方向外側に向かって抜くようにして主枠１５および伝熱フィン３５を一体形成している。このとき、周方向に配列された１つの鋳型で１つの伝熱フィン群を形成する。このため、上記の通り、１つの伝熱フィン群を構成する伝熱フィン３５は、鋳型を抜きやすくするために、互いに平行に形成されている。
【００２３】
また、周方向に沿って隣り合う伝熱フィン群、例えば、第１伝熱フィン群３１および第２伝熱フィン群３２の間、すなわち抜く方向が互いに異なる鋳型同士の隣接部は、伝熱フィン３５が形成されにくい部位となる。すなわち、これらの鋳型同士の隣接部近傍は、伝熱フィン３５が形成されないデッドスペースとなる。本実施形態では、伝熱フィン３５を形成しにくいデッドスペースとなる部位に、通気配管４１〜４４を配置している。
【００２４】
図３に示すように、第１および第２伝熱フィン群３１、３２の間には、第１通気配管４１が配置され、第２および第３伝熱フィン群３２、３３の間には、第２通気配管４２が配置されている。同様に、第３および第４伝熱フィン群３３、３４の間には、第３通気配管４３が配置され、第４および第１伝熱フィン群３４、３１の間には、第４通気配管４４が配置されている。
【００２５】
第２および第３通気配管４２、４３の半径方向外側には、全閉形電動機装置を設置するための脚部５０が設けられている。
【００２６】
主枠１５の外周表面で且つ隣り合う伝熱フィン群の間に配置された第１〜第４通気配管４１〜４４それぞれは、回転軸１０方向に延びた配管で、その内部に冷却用の空気の一部が流通する。冷却用の空気の一部は、冷却ファン２２から送風されて、第１〜第４通気配管４１〜４４それぞれの内部を上流側となる反負荷側から下流側となる負荷側に向かって流通する。
【００２７】
第１〜第４通気配管４１〜４４それぞれは、下流側を流通する冷却用の空気の一部が、第１軸受１６を固定する軸受ハウジング１８に吹き付けられるよう構成されている。さらに、第１軸受１６を覆う軸受ハウジング１８に吹き付けられた冷却用の空気が、主枠１５の外部に排気されるように構成されている。
【００２８】
なお、図１では、第１軸受１６および軸受ハウジング１８の詳細な図示は省略しているが、冷却用の空気の一部は、回転軸１０に向かう方向に流通するように構成されている。
【００２９】
これらの第１〜第４通気配管４１〜４４それぞれは、伝熱フィン３５および主枠１５と、一体に鋳造形成されている。例えば、第１および第２伝熱フィン群３１、３２を形成するための鋳型を用いて、第１通気配管の外側を形成することが可能である。
【００３０】
続いて、本実施形態の作用について説明する。
【００３１】
回転軸１０周りを回転子１２が回転しているときは、この回転に伴って熱が発生する。この熱は、主枠１５の外周表面に配置された複数の伝熱フィン３５を介して外部と熱交換される。このとき、冷却ファン２２が回転することによって、反負荷側から負荷側に向かって冷却用の空気が送風される。この冷却用の空気の一部は、複数の伝熱フィン３５の長手方向に沿って伝熱フィン３５の周りを流通して、伝熱フィン３５を介して外部と熱交換される。
【００３２】
また、冷却ファン２２から送られた冷却用の空気の一部は、第１〜第４通気配管４１〜４４を流通する。第１〜第４通気配管４１〜４４それぞれの下流側を流通する冷却用の空気は、負荷側の第１軸受１６を固定する軸受ハウジング１８に吹き付けられる。軸受ハウジング１８に吹き付けられた空気は、主枠１５の外部に排気される。第１〜第４通気配管４１〜４４それぞれを流通する空気は、温度が上昇している複数の伝熱フィン３５周りを流通していない。すなわち、この空気は、伝熱フィン３５の表面にほとんど触れることなく下流側（負荷側）に向かって流れている。このため、第１〜第４通気配管４１〜４４それぞれの上流側を流通する空気に対して、下流側を流通する空気の温度が上昇することを抑制できる。
【００３３】
以上の説明からわかるように、本実施形態によれば、冷却ファン２２により反負荷側から送風された冷却用の空気が、温度上昇が抑制された状態で負荷側の軸受ハウジング１８に吹き付けられるため、効率よく負荷側の第１軸受１６を冷却することができる。
【００３４】
このため軸受の潤滑用のグリース等の劣化を抑制することができ、軸受の消耗速度を抑制することが可能となる。
【００３５】
また、第１〜第４通気配管４１〜４４それぞれを、周方向に沿って隣り合う伝熱フィン群の間のいわゆるデッドスペースとなる部位に配置しているため、従来の全閉形電動機装置に対して大幅な改造を伴わずに、冷却効率を高めることが可能になる。
【００３６】
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【００３７】
例えば、第１軸受１６を覆う軸受はハウジングに吹き付けられた冷却用の空気を、冷却ファン２２に向かって流すように主枠内部を循環させることも可能である。
【００３８】
また、第１〜第４通気配管４１〜４４は、伝熱フィンおよび主枠と、一体に鋳造形成されているが、これに限らない。例えば、伝熱フィン群が形成された主枠に通気配管を後から取り付けてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０…回転軸、１１…固定子、１２…回転子、１５…主枠、１６…第１軸受、１８…軸受ハウジング、２０…送風部、２２…冷却ファン、３１…第１伝熱フィン群、３２…第２伝熱フィン群、３３…第３伝熱フィン群、３４…第４伝熱フィン群、３５…伝熱フィン、４１…第１通気配管４１、４２…第２通気配管４２、４３…第３通気配管４３、４４…第４通気配管４４、５０…脚部
【図１】
2010206977.tif 000003
【図２】
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【図３】
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