(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
固定子と、
前記回転子の回転軸に取り付けられて、前記回転子および固定子を冷却するための冷却ガスを前記回転子および固定子の発熱部に誘導する軸流ファンと、
前記回転子および固定子を冷却して温度上昇した前記冷却ガスを冷却するガス冷却手段と、
前記軸流ファンに対して同心円状に設けられて、前記ガス冷却手段から前記軸流ファンまでの前記冷却ガスの流路を形成する隔板と、
前記隔板における外周部分から中空部分にかけて配置され、当該隔板における前記流路内を向く平板部分から前記回転子の鉄心の軸方向に沿って延出し、前記隔板の外周部分における周方向に沿った設置間隔が前記ガス冷却手段からの前記冷却ガスの排出口に近くなるにつれて狭くなるように当該隔板における外周部分から中空部分にかけて湾曲させて配置され、前記冷却ガスを前記隔板の外周部分から中空部分までの間を介して前記軸流ファンに誘導するための案内羽根として機能する補強梁と
を備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
回転子と、
固定子と、
前記回転子の回転軸に取り付けられて、前記回転子および固定子を冷却するための冷却ガスを前記回転子および固定子の発熱部に誘導する軸流ファンと、
前記回転子および固定子を冷却して温度上昇した前記冷却ガスを冷却するガス冷却手段と、
前記軸流ファンに対して同心円状に設けられて、前記ガス冷却手段から前記軸流ファンまでの前記冷却ガスの流路を形成する隔板と、
前記隔板における外周部分から中空部分にかけて配置され、当該隔板における前記流路内を向く平板部分から前記回転子の鉄心の軸方向に沿って延出し、前記隔板の外周部分および中空部分における周方向に沿った設置間隔が前記ガス冷却手段からの前記冷却ガスの排出口に近くなるにつれて狭くなるように当該隔板の外周部分から中空部分にかけて直線状に配置され、前記冷却ガスを前記隔板の外周部分から中空部分までの間を介して前記軸流ファンに誘導するための案内羽根として機能する補強梁と
を備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
前記補強梁における前記隔板の中空部分側の端部を前記軸流ファンの近傍に延長し、
前記隔板と前記軸流ファンにおける先端部分との間隙にブラシシールを設けた
ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記補強梁を、前記軸流ファンの回転方向に対して予旋回を与える形状とした
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回転電機。
【請求項５】
前記補強梁における前記隔板の中空部分側の端部を前記軸流ファンの近傍に延長し、
当該延長部分における前記回転子の鉄心に近い端部に前記軸流ファンに対向する静翼を設けた
ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項６】
前記静翼は、
前記補強梁の延長部分における前記回転子の鉄心に近い端部に対して、着脱可能な部材を介して取り付けられる
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
回転子と、
固定子と、
前記回転子の回転軸を軸支するベアリングブラケットと、
前記回転子の回転軸に取り付けられて、前記回転子および固定子を冷却するための冷却ガスを機内に誘導する軸流ファンと、
前記回転子および固定子を冷却して温度上昇した前記冷却ガスを冷却するガス冷却手段と、
前記軸流ファンに対して同心円状に設けられて前記ベアリングブラケットの平板部分に対向することで、前記ガス冷却手段から前記軸流ファンまでの前記冷却ガスの流路を形成する隔板と、
前記ベアリングブラケットにおける前記流路内を向く平板部分から前記回転子の鉄心の軸方向に沿って延出し、前記ベアリングブラケットの平板部分の外周部分における周方向に沿った設置間隔が前記ガス冷却手段からの前記冷却ガスの排出口に近くなるにつれて狭くなるように当該ベアリングブラケットの平板部分における外周部分から中心部分にかけて湾曲させて配置され、前記冷却ガスを前記隔板の外周部分から中空部分までの間を介して前記軸流ファンに誘導するための案内羽根として機能するガス誘導梁と
を備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項８】
回転子と、
固定子と、
前記回転子の回転軸を軸支するベアリングブラケットと、
前記回転子の回転軸に取り付けられて、前記回転子および固定子を冷却するための冷却ガスを機内に誘導する軸流ファンと、
前記回転子および固定子を冷却して温度上昇した前記冷却ガスを冷却するガス冷却手段と、
前記軸流ファンに対して同心円状に設けられて前記ベアリングブラケットの平板部分に対向することで、前記ガス冷却手段から前記軸流ファンまでの前記冷却ガスの流路を形成する隔板と、
前記ベアリングブラケットにおける前記流路内を向く平板部分から前記回転子の鉄心の軸方向に沿って延出し、前記ベアリングブラケットの平板部分の外周部分および中心部分における周方向に沿った設置間隔が前記ガス冷却手段からの前記冷却ガスの排出口に近くなるにつれて狭くなるように当該ベアリングブラケットの平板部分における外周部分から中心部分にかけて直線状に配置され、前記冷却ガスを前記隔板の外周部分から中空部分までの間を介して前記軸流ファンに誘導するための案内羽根として機能するガス誘導梁と
を備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項９】
前記隔板における前記流路内を向く平板部分から前記回転子の鉄心の軸方向に沿って延出して設けられ、前記冷却ガスを前記隔板の外周部分から中空部分までの間を介して前記軸流ファンに誘導するための案内羽根として機能する補強梁をさらに備えた
ことを特徴とする請求項７または８に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記ガス誘導梁の前記流路内を向く延出部分の先端部分は前記隔板における前記流路内を向く先端部分に近接し、これらの先端部分の間に封止部材をさらに設けた
ことを特徴とする請求項９に記載の回転電機。
【請求項１１】
前記回転電機が発電機であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機内の発熱部の冷却機能を有する回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機などの回転電機（回転電気機械）は、中空円筒形状の固定子と、この中空部の直径よりも幾分直径の小さい円筒形状の回転子とが同心円状に配置された状態で構成されている。これら固定子及び回転子は、各々、銅などの電気導電性のバー、いわゆるコイルを軸方向に配しており、回転子側のコイルを励磁した上で回転子を回転させると固定子側に電流が誘起される。この時、固定子や回転子には電気的な損失などに由来する大きな熱が発生するため、特別な冷却を必要とし、回転子軸にファンを設置するなどして機内に冷却ガスを送ることで強制冷却を行なっている。
【０００３】
図１３は、従来の回転電機の断面形状と冷却ガスの全体通風フローの一例を示す図である。図１４は、従来の回転電機の回転子端部近傍の断面形状と冷却ガスの通風フローの一例を示す図である。図１５は、従来の回転電機の回転子端部近傍の上面から見た断面形状と冷却ガスの通風フローの一例を示す図である。  
図１３や図１４に示すように、回転電機は、固定子鉄心４１と回転子鉄心４２とが同心円状にガスギャップ４３を介して配置される。このガスギャップ４３は、固定子鉄心４１の内周側および回転子鉄心４２の外周側の間に形成され、固定子鉄心４１、固定子コイル４１ａおよび回転子鉄心４２を冷却する冷却ガス４５を通すための隙間である。
【０００４】
固定子鉄心４１の外周側にはガス冷却器４４が配置され、回転子軸４２ｂに取り付けられる軸流ファン４９の後流からガスギャップ４３および固定子鉄心４１を介してガス冷却器４４に至るまでの冷却ガス４５の流路が形成される。
【０００５】
また、ガス冷却器４４の排出口から回転電機のフレーム４６に沿って軸流ファン４９の上流側に至るまでの冷却ガス４５の還流路を形成するための、中空部分を有する円板形状の隔板４８が軸流ファン４９に対して同心円状に配置される。また、図１４に示した回転電機では回転子軸４２ａを支持するための、図１４に示したベアリングブラケット５０が設けられる。
【０００６】
この回転電機では、図１４に示した矢印で示される通風フローにしたがってガス冷却器４４で所定の温度まで冷却された冷却ガス４５が隔板４８とベアリングブラケット５０との間の還流路を通り、軸流ファン４９により固定子鉄心４１及び回転子鉄心４２の内部に取り込まれて、固定子鉄心４１、固定子コイル４１ａおよび回転子鉄心４２の冷却が行われるようになっている。
【０００７】
図１６は、従来の回転電機の隔板の構造を示す断面図である。  
図１６に示すように、隔板４８は、ベアリングブラケット５０の平板方向に平行な防風板４８ａとファンノズルリング４８ｂとで構成される。ファンノズルリング４８ｂは軸流ファン４９の近傍の開口部をなし、冷却ガス４５を軸流ファン４９の後流から上流に誘導する絞り形状となっている。
【０００８】
しかしながら、前述したガス冷却器は回転電機の上部に配置されたり、回転電機のフレームの左右に縦置きされたりすることが多い。この場合、ガス冷却器を通過した冷却ガスは、ガス冷却器の排出口からの距離によって隔板における周方向の冷却ガス流量に差が生じ、この隔板にファンノズルリングを設けても、隔板における周方向の冷却ガス流量を均一化することは困難である。
【０００９】
この周方向の冷却ガス流量分布の不均一さを軽減する手法として、例えば特許文献１に開示されるように、冷却ガス流量の少ない部分に冷却ガスを供給する迂回路を設けて、冷媒速度を減じて流れを均一にする手法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−４５６０号公報（第２頁右欄１行目〜２２行目、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述したような、迂回路を設ける方式では各経路間の圧力損失を同等とする手段や、各経路の上下流間に圧力差を設けたりしていないことから、冷却ガス流量を均一にすることは困難である。
【００１２】
また、迂回路を設けることに伴い、通風損失の増加による冷却効率降下や回転電機全体の体格増大を招く。また、回転電機内の狭いファン近傍の領域に構造物を追設するため、回転電機の組み立て時やメンテナンス時の作業性が損なわれてしまう。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、発熱部を冷却する冷却ガスを機内循環させるファンの効率を向上させる回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
すなわち、本発明に係わる回転電機は、回転子と、固定子と、前記回転子の回転軸に取り付けられて、前記回転子および固定子を冷却するための冷却ガスを前記回転子および固定子の発熱部に誘導する軸流ファンと、前記回転子および固定子を冷却して温度上昇した前記冷却ガスを冷却するガス冷却手段と、前記軸流ファンに対して同心円状に設けられて、前記ガス冷却手段から前記軸流ファンまでの前記冷却ガスの流路を形成する隔板と、前記隔板における外周部分から中空部分にかけて配置され、当該隔板における前記流路内を向く平板部分から前記回転子の鉄心の軸方向に沿って延出し、前記隔板の外周部分における周方向に沿った設置間隔が前記ガス冷却手段からの前記冷却ガスの排出口に近くなるにつれて狭くなるように当該隔板における外周部分から中空部分にかけて湾曲させて配置され、前記冷却ガスを前記隔板の外周部分から中空部分までの間を介して前記軸流ファンに誘導するための案内羽根として機能する補強梁とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回転電機の冷却ガス循環用のファン効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の一例を示す横断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の一例を示す正面図。
【図３】本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第１の変形例を示す正面図。
【図４】本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第２の変形例を示す正面図。
【図５】本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第３の変形例を示す横断面図。
【図６】本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第３の変形例を示す正面図。
【図７】本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第４の変形例を示す正面図。
【図８】本発明の第２の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の一例を示す横断面図。
【図９】本発明の第２の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の変形例を示す横断面図。
【図１０】本発明の第３の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の一例を示す横断面図。
【図１１】本発明の第３の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第１の変形例を示す横断面図。
【図１２】本発明の第３の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第２の変形例を示す横断面図。
【図１３】従来の回転電機の断面形状と冷却ガスの全体通風フローの一例を示す図。
【図１４】従来の回転電機の回転子端部近傍の断面形状と冷却ガスの通風フローの一例を示す図。
【図１５】従来の回転電機の回転子端部近傍の上面から見た断面形状と冷却ガスの通風フローの一例を示す図。
【図１６】従来の回転電機の隔板の構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下図面により本発明の実施形態について説明する。  
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の一例を示す横断面図である。  
図１では、ラジアルフロー方式の回転電機の横断面形状を示している。この回転電機内には、回転子（ロータ）鉄心１と固定子（ステータ）鉄心２が同心円状にガスギャップ３を介して配置される。ガスギャップ３は、固定子鉄心２の内周側および回転子鉄心１の外周側の間に形成され、固定子鉄心２、固定子コイル２ａおよび回転子鉄心１、回転子コイル（図示せず）を冷却する冷却ガス４を通すための隙間である。この回転電機では、回転子軸１ａに取り付けた軸流ファン５により冷却ガス４を機内に流通させて固定子鉄心２、固定子コイル２ａおよび回転子鉄心１、回転子コイルの冷却を行なっている。
【００１８】
回転子軸１ａには、冷却ガス４をガスギャップ３に導くための軸流ファン５が取り付けられる。軸流ファン５の後流からガスギャップ３に導かれた冷却ガス４は、固定子鉄心２、固定子コイル２ａおよび回転子鉄心１を冷却しながら当該固定子鉄心２の隙間を通る。
【００１９】
この回転電機の筐体をなすためのフレーム６沿いには、導風路７が固定子鉄心２の軸方向に沿って設けられる。固定子鉄心２の隙間を通った冷却ガス４は導風路７に導かれ、図１に示すように固定子鉄心２の軸方向中央部から外側に向かった方向の冷却ガス４の流れを形成する。
【００２０】
この導風路７の後流には、固定子鉄心２、固定子コイル２ａおよび回転子鉄心１を冷却して温度上昇した冷却ガス４を冷却するためのガス冷却器（クーラ）８が設けられる。固定子鉄心２の軸方向中央部から外側に向かった先には回転子軸１ａを支持して回転電機の筐体の一部をなすベアリングブラケット９が設けられる。また、ガス冷却器８の排出口８ａは、隔板１０の外周部分のうちガス冷却器８から回転子鉄心１に向かう方向に沿った、回転子鉄心１の中心部分を介して対向する２箇所の部分の近傍に設けられる。
【００２１】
また、冷却ガス４を排出口８ａから軸流ファン５の上流まで導くための、中空部分を有する円板形状の隔板１０が、軸流ファン５に対して同心円状に、かつ、ベアリングブラケット９の平板部分に対向して設けられる。
【００２２】
回転電機には、ガス冷却器８で冷却された冷却ガス４の流路がガス冷却器８から回転子鉄心１に向かう方向に沿って形成されており、また、隔板１０の中空部分側の端部には、軸流ファン５における回転子軸１ａからみた先端部の近傍を通過するように固定子鉄心２の軸方向中央部に向かって湾曲して絞り形状をなし、ファンノズルリング１１が取り付けられる。
【００２３】
つまり、導風路７に導かれた冷却ガス４は、ガス冷却器８を通ることで冷却されて排出口８ａから排出されて隔板１０の中空部分および軸流ファン５を介してガスギャップ３に導かれ、回転電機内の一連の流れを形成することになる。
【００２４】
次に、隔板１０の構成について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の一例を示す正面図である。  
図２では、軸流ファン５の上流側から見た断面形状を示しており、隔板１０の外周部分にはフレーム１２が取り付けられる。また、隔板１０の平板部分における外周部分から中空部分までにかけて直線状をなして配置されて、冷却ガス４を隔板１０の外周部分から中空部分への案内羽根として機能する補強梁１３が隔板１０の周方向に沿った等間隔に複数設けられる。この補強梁１３は、隔板１０におけるベアリングブラケット９を向く、つまり流路内を向く平板部分から固定子鉄心２の軸方向に沿った方向に沿って延出される。
【００２５】
つまり、ガス冷却器８の排出口８ａから排出された冷却ガス４は、隔板１０の補強梁１３により、隔板１０の周方向における流量が偏ることが無いように修正された上で隔板１０の中空部分から軸流ファン５に導かれることになる。
【００２６】
つまり、この実施形態では、回転電機は、ガス冷却器８の排出口８ａから回転子軸１ｂ上に設けられた軸流ファン５に至るまでの隔板１０の補強梁１３を隔板１０から延出することで、冷却ガス４を隔板１０の中空部分を介して軸流ファン５へ誘導する案内羽根機能を有する。
【００２７】
以上のように、本発明の第１の実施形態における回転電機では、ガス冷却器の排出口から回転子軸上の軸流ファンに至るまでの隔板の補強梁に冷却ガスの案内羽根機能を持たせることによって、周方向に均一配置されていないガス冷却器排出口から偏って排出される冷却ガスを整流することができ、軸流ファンでの冷却ガスの流入部での通風損失の低減が期待できるので、回転電機内の冷却効率を向上させることができ、回転電機全体の効率向上を図ることができる。
【００２８】
図３は、本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第１の変形例を示す正面図である。  
図３に示すように、この変形例では、隔板１０における補強梁１３は、隔板１０の外周部分から中空部分にかけて湾曲して配置され、隔板１０の外周部分の端部における補強梁１３の周方向の設置間隔はガス冷却器８の排出口８ａにおける回転子鉄心１の中心部から最短に位置する箇所に近いほど狭くなり、当該中心部から遠いほど広くなる。また、隔板１０の中空部分の端部における補強梁１３の設置間隔は均一である。
【００２９】
このように、回転電機内の隔板の外周部分における補強梁の設置間隔を、ガス冷却器の排出口に近くなるにつれて狭くすることによって、冷却ガスの前述した整流効果に加え、軸流ファンの回転方向に沿った冷却ガスの流量分布をより均一に近づけることができ、軸流ファンのファン効率の向上が期待できる。つまり、回転電機の既構成部品の形状を利用し、機内の冷却ガス循環用の軸流ファンの上流における冷却ガスの流動を改善して、運転時の軸流ファンのファン効率の向上を実現することができる。
【００３０】
図４は、本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第２の変形例を示す正面図である。  
図４に示すように、この変形例では、隔板１０における補強梁１３は、隔板１０の外周部分から中空部分にかけて直線状をなして配置される。また、隔板１０の外周部分の端部における補強梁１３の周方向の設置間隔、および隔板１０の中空部分の端部における補強梁１３の周方向の設置間隔は、ガス冷却器８の排出口８ａにおける回転子鉄心１の中心部から最短に位置する箇所に近いほど狭くなり、ガス冷却器８の排出口８ａから遠いほど広くなる。
【００３１】
このように、ガス冷却器の排出口に近い部分については隔板の補強梁の周方向の設置間隔を密にし、排出口から遠い部分については疎にすることで、圧力損失を利用して冷却ガスの周方向の流量分布をより均一に近づけることができるので、製造コストを大幅に向上させること無く、軸流ファンのファン効率のさらなる向上を図ることができる。
【００３２】
図５は、本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第３の変形例を示す横断面図である。図６は、本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第３の変形例を示す正面図である。  
図５に示すように、この変形例では、隔板１０の中空部分側における補強梁１３の端部は、ファンノズルリング１１における隔板１０の中空部分側に連なり、かつ、軸流ファン５における回転子軸１ａからみた先端部であるファンチップ部の近傍まで回転子鉄心１の軸方向中心部に向けて湾曲するように延出される。また、軸流ファン５における回転子軸１ａからみた先端部には、当該先端部とファンノズルリング１１との間の空隙を埋めるためのブラシシール１４が取り付けられる。
【００３３】
このように、回転電機内の隔板の補強梁を延長し、かつ、軸流ファンのファンチップ部に隔板との空隙を埋めるためのシール機構を設けることにより、前述した整流効果に加えて、冷却ガスのファンチップ部での２次流れや逆流現象による通風損失を低減することができるので、軸流ファンのファン効率のさらなる向上が期待できる。
【００３４】
図７は、本発明の第１の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第４の変形例を示す正面図である。  
この変形例では、補強梁１３の形状を軸流ファン５に対して予旋回を与える形状としており、隔板１０における補強梁１３は、隔板１０の中空部分から外周部分に向かうまでに湾曲している。この湾曲方向は、ロータ鉄心の回転方向１５に沿った方向である。また、隔板１０の中空部分の端部における補強梁１３の設置間隔は均一である。
【００３５】
このように、回転電機内の隔板の補強梁の形状を軸流ファンに対して予旋回を与える形状とすることで、前述した整流効果に加えて、冷却ガスのファン流入角を調整して冷却ガスに軸流ファンの設計に近い流入角を与えることが可能となり、軸流ファンのファン効率のさらなる向上が期待できる。
【００３６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態における構成のうち第１の実施形態で示したものと同一部分の説明は省略する。  
図８は、本発明の第２の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の一例を示す横断面図である。  
図８では、ラジアルフロー方式の回転電機の横断面形状を示しており、この実施形態では、隔板１０の中空部分側における補強梁１３の端部は、ファンノズルリング１１における隔板１０の中空部分側に連なり、かつ、軸流ファン５における回転子軸１ａからみた先端部であるファンチップ部の近傍まで回転子鉄心１の軸方向中心部に向けて湾曲するように延長される。また、この延長部分のうち前記回転子鉄心に近い端部におけるベアリングブラケット９側からみて軸流ファン５の直前の位置には、軸流ファン５に対向する静翼２１が取り付けられる。
【００３７】
以上のように、本発明の第２の実施形態における回転電機では、ガス冷却器の排出口から回転子軸上の軸流ファンに至るまでの隔板の補強梁を設けて案内羽根機能を持たせ、この補強梁を軸流ファン直前まで延長し、軸流ファンに対する静翼構造を付帯させるようにしたので、周方向に均一配置されていないガス冷却器排出口から排出される冷却ガスの整流効果に加えて、冷却ガスのファン流入角を調整することが可能となり、軸流ファンのファン効率のさらなる向上が期待できる。
【００３８】
図９は、本発明の第２の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の変形例を示す横断面図である。  
この変形例では、補強梁１３に対して静翼２１を着脱可能にして交換が行なえるように、隔板１０の中空部分側における補強梁１３の端部は、ファンノズルリング１１における隔板１０の中空部分側に連なり、かつ、軸流ファン５における回転子軸１ａからみた先端部であるファンチップ部の近傍まで回転子鉄心１の軸方向中心部に向けて湾曲するように延長され、この延長部分のうち前記回転子鉄心に近い端部におけるベアリングブラケット９からみて軸流ファン５の直前の位置には取付座２２が取り付けられ、この取付座２２に対して静翼２１が取り付けられる。
【００３９】
このように、回転電機の隔板の補強梁に静翼構造を直接付帯させるのではなく、隔板の補強梁の先端に静翼構造を取り付けることが可能な座を設けることによって、軸流ファンのファン効率の向上の効果に加え、隔板の組み立て性の向上や隔板を同一設計とする量産効果を得ることができる。
【００４０】
なお、本実施形態で説明した隔板１０や補強梁１３の構成は、第１の実施形態で説明した各種の変形例で説明した構成としてもよい。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。  
図１０は、本発明の第３の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の一例を示す横断面図である。  
図１０では、ラジアルフロー方式の発電機の横断面形状を示しており、第１，第２の実施形態のように隔板１０上に補強梁１３を設ける代わりに、回転電機内のベアリングブラケット９に対しガス誘導梁３１を設ける。
【００４２】
ガス誘導梁３１は、ベアリングブラケット９の平板部分における外周部分から中心部分までにかけて直線状をなして配置されて、かつ、ベアリングブラケット９の平板部分から隔板１０に向かって延出され、隔板１０の周方向に沿って等間隔に複数設けられる。
【００４３】
つまり、ガス冷却器８の排出口８ａから排出された冷却ガスは、ガス誘導梁３１により、ベアリングブラケット９の周方向における流量が均一に修正された上で隔板１０の中空部分から軸流ファン５に導かれることになる。
【００４４】
つまり、この実施形態では、ガス冷却器の排出口から回転子軸上の軸流ファンに至るまでの空間において、ベアリングブラケットに隔板の補強梁と同様の構造を付帯させ、軸流ファンの上流へ誘導する案内羽根機能を持たせている。
【００４５】
以上のように、本発明の第３の実施形態における回転電機では、ガス冷却器排出口から回転子軸上の軸流ファンに至るまでの空間において、ベアリングブラケットに隔板の補強梁と同様の構造を付帯させることでファン上流へ誘導する案内羽根機能を持たせるようにしたので、周方向に均一配置されていないガス冷却器排出口から偏って排出される冷却ガスを整流することができ、軸流ファンの流入部での通風損失の低減が期待できる。
【００４６】
図１１は、本発明の第３の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第１の変形例を示す横断面図である。  
この変形例では、軸流ファン上流へ誘導する案内羽根機能を隔板およびベアリングブラケット側の両方に設けている。詳しくは、図１０に示した構成に加え、第１の実施形態で説明したように、隔板１０の平板部分における外周部分から中空部分の間には、補強梁１３が隔板１０の周方向に沿って等間隔に複数設けられ、隔板１０の平板部分からベアリングブラケット９に向かって延出される。
【００４７】
つまり、ガス冷却器８の排出口８ａから排出された冷却ガス４は、補強梁１３およびガス誘導梁３１により、隔板１０の周方向における流量が偏ることが無いように修正された上で隔板１０の中空部分から軸流ファン５に導かれることになる。
【００４８】
このように、回転電機内の冷却ガスの案内羽根機能を隔板およびベアリングブラケット側の両方に設けることによって、上記整流効果に加え、それぞれの梁の張り出し高さを低くすることができるので、隔板の強度を維持した状態で、回転電機の製造性や組み立て性を向上させることができる。
【００４９】
図１２は、本発明の第３の実施形態における回転電機の軸流ファン近傍の通風構造の第２の変形例を示す横断面図である。  
この変形例では、ガス誘導梁３１の流路内を向く延出部分の先端部分は隔板１０における流路内を向く先端部分に近接し、これらの先端部分の間に封止部材をさらに設けた構成としている。具体的には、図１１に示した構成に加え、ブラシシール３２が補強梁１３とガス誘導梁３１の間の隙間を埋めるように設けられる。
【００５０】
つまり、この変形例では、冷却ガスを軸流ファン上流へ誘導する案内羽根機能を隔板およびベアリングブラケット側の両方に設け、さらに、その両者の案内羽根機構の先端をブラシシールによりシールしている。
【００５１】
このように、補強梁とガス誘導梁との間にブラシシールを設けることにより、補強梁とガス誘導梁との間の冷却ガスの流通が減少し、軸流ファンへの流路幅を固定することが可能となるので、軸流ファンのファン効率のさらなる向上が期待できる。
【００５２】
なお、本実施形態で説明した隔板１０や補強梁１３の構成は、第１の実施形態で説明した各種の変形例で説明した構成としてもよい。
【００５３】
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…回転子（ロータ）鉄心、１ａ…回転子軸、２…固定子（ステータ）鉄心、２ａ…固定子コイル、３…ガスギャップ、４…冷却ガス、５…軸流ファン、６…フレーム、７…導風路、８…ガス冷却器、９…ベアリングブラケット、１０…隔板、１１…ファンノズルリング、１２…隔板のフレーム、１３…補強梁、１４，３２…ブラシシール、１５…ロータ回転方向、２１…静翼、２２…取付座、３１…ガス誘導梁。
【図２】
0005491816.tif 000002
【図３】
0005491816.tif 000003
【図４】
0005491816.tif 000004
【図６】
0005491816.tif 000005
【図７】
0005491816.tif 000006
【図１０】
0005491816.tif 000007
【図１３】
0005491816.tif 000008
【図１４】
0005491816.tif 000009
【図１５】
0005491816.tif 000010
【図１６】
0005491816.tif 000011
【図１】
0005491816.tif 000012
【図５】
0005491816.tif 000013
【図８】
0005491816.tif 000014
【図９】
0005491816.tif 000015
【図１１】
0005491816.tif 000016
【図１２】
0005491816.tif 000017