(57)【要約】【課題】この発明は、回転子鉄心の外周面に溝方向を軸方向とする回転子溝を形成し、固定子鉄心と回転子鉄心との間の隙間を流れる冷却風の風量を増大して、永久磁石を効果的に冷却できる永久磁石埋込型回転電機を得る。【解決手段】通風穴２２が、それぞれ、回転子鉄心１７の内周側を軸方向に貫通して、周方向に複数形成され、回転子溝２１が、それぞれ、溝方向を軸方向として回転子鉄心１７の外周面に凹設されて、周方向に複数形成され、遠心ファン２３が、シャフト１６の回転子鉄心１７のフロント側に固着され、遠心ファン２３の駆動時に、リアフレーム１１側から通風穴２２に流入し、通風穴２２を通ってフロントフレーム１０側に流出し、フロントフレーム１０側を径方向外方に流れて回転子溝２１に流入し、回転子溝２１を通ってリアフレーム１１側に流出し、リアフレーム１１側を径方向内方に流れて通風穴２２に流入する冷却風の循環路が構成される。【選択図】図５
2014220901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された固定子コイルを有する固定子と、
上記固定子鉄心を内側に配置して、上記固定子を支持する筒状のフレームと、
それぞれ、軸受を有し、上記フレームの軸方向の両端に配設されて、上記フレームとともに密閉した空間を形成する第１フレームおよび第２フレームと、
上記軸受に回転可能に支持されたシャフト、上記シャフトに固着されて上記固定子鉄心の内側に配置される回転子鉄心、およびそれぞれ、上記回転子鉄心の外周側に上記回転子鉄心を軸方向に貫通するように埋設されて周方向に複数配設された永久磁石を有する回転子と、を備えた永久磁石埋込型回転電機において、
それぞれ、上記回転子鉄心の内周側を軸方向に貫通して、周方向に複数形成された通風穴と、
それぞれ、溝方向を軸方向として上記回転子鉄心の外周面に凹設されて、周方向に複数形成された回転子溝と、
上記シャフトの上記回転子鉄心の上記第１フレーム側に固着された内扇ファンと、を備え、
上記内扇ファンの駆動時に、上記第２フレーム側から上記通風穴に流入し、上記通風穴を通って上記第１フレーム側に流出し、上記第１フレーム側を径方向外方に流れて上記回転子溝に流入し、上記回転子溝を通って上記第２フレーム側に流出し、上記第２フレーム側を径方向内方に流れて上記通風穴に流入する冷却風の循環路が構成されることを特徴とする永久磁石埋込型回転電機。
【請求項２】
上記固定子鉄心の上記第１フレーム側に開口するように上記フレームに形成された流入穴と、
上記固定子鉄心の上記第２フレーム側に開口するように上記フレームに形成された流出穴と、
上記流入穴と上記流出穴とを連通するように上記フレーム内に形成された空隙部と、を備え、
上記内扇ファンの駆動時に、上記第１フレーム側を径方向外方に流れた上記冷却風の一部が、上記流入穴から上記空隙部に流入し、上記空隙部を流れ、上記流出穴から流出して、上記回転子溝を通って上記第２フレーム側に流出した冷却風に合流するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項３】
冷却風ガイド部が、上記第１フレームの内壁面の上記内扇ファンの径方向外側から上記フレームに至る領域を、径方向外方に向かって、漸次上記第１フレームに近づく弧状に湾曲させて形成されていることを特徴とする請求項２記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項４】
突起が、上記空隙部の壁面に形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項５】
上記空隙部は、上記固定子鉄心を取り囲む円筒状に形成され、
螺旋状溝が上記空隙部の内周面および外周面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項６】
段差が上記空隙部の壁面の上記流入穴および上記流出穴に面する領域を突出させて形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項７】
固定子溝が、それぞれ、溝方向を軸方向として上記固定子鉄心の外周面に凹設されて、周方向に複数形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の永久磁石埋込型回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、永久磁石を回転子鉄心の外周側に埋め込んだ永久磁石埋込型回転電機に関し、特に、回転子鉄心に埋め込まれた永久磁石の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の永久磁石埋込型回転電機では、固定子鉄心に固定子コイルが施された固定子と、固定子鉄心と隙間を持って対向配置され、シャフトに固定されている回転子鉄心に永久磁石が周方向に複数配置された回転子と、固定子鉄心の外周側に配置された水冷装置と、シャフトに固定されて冷却風を機内に循環させるファンと、を備え、水冷装置の外周に冷却風が通る通風路を設け、ファンにより通風路内で水冷装置と熱交換した冷却風を固定子鉄心と回転子鉄心との間の隙間を通して通風路に戻すように循環させていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１１８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の永久磁石埋込型回転電機では、回転子鉄心の外周面が円筒面であり、固定子鉄心と回転子鉄心との間の隙間が狭くなり、通風抵抗が大きくなる。そこで、固定子鉄心と回転子鉄心との間の隙間を流れる冷却風の風量が少なくなり、永久磁石を効果的に冷却できないという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、回転子鉄心の外周面に溝方向を軸方向とする回転子溝を形成し、固定子鉄心と回転子鉄心との間の隙間を流れる冷却風の風量を増大して、永久磁石を効果的に冷却できる永久磁石埋込型回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る永久磁石埋込型回転電機は、円環状の固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された固定子コイルを有する固定子と、上記固定子鉄心を内側に配置して、上記固定子を支持する筒状のフレームと、それぞれ、軸受を有し、上記フレームの軸方向の両端に配設されて、上記フレームとともに密閉した空間を形成する第１フレームおよび第２フレームと、上記軸受に回転可能に支持されたシャフト、上記シャフトに固着されて上記固定子鉄心の内側に配置される回転子鉄心、およびそれぞれ、上記回転子鉄心の外周側に上記回転子鉄心を軸方向に貫通するように埋設されて周方向に複数配設された永久磁石を有する回転子と、を備えている。さらに、本永久磁石埋込型回転電機は、それぞれ、上記回転子鉄心の内周側を軸方向に貫通して、周方向に複数形成された通風穴と、それぞれ、溝方向を軸方向として上記回転子鉄心の外周面に凹設されて、周方向に複数形成された回転子溝と、上記シャフトの上記回転子鉄心の上記第１フレーム側に固着された内扇ファンと、を備え、上記内扇ファンの駆動時に、上記第２フレーム側から上記通風穴に流入し、上記通風穴を通って上記第１フレーム側に流出し、上記第１フレーム側を径方向外方に流れて上記回転子溝に流入し、上記回転子溝を通って上記第２フレーム側に流出し、上記第２フレーム側を径方向内方に流れて上記通風穴に流入する冷却風の循環路が構成される。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、回転子溝が、溝方向を軸方向として回転子鉄心の外周面に形成されている。そこで、固定子鉄心と回転子鉄心との間の隙間が、回転子溝の部分では広くなり、通風抵抗が小さくなるので、冷却風の流量が多くなる。また、回転子鉄心の外周面の表面積が大きくなるので、回転子鉄心の冷却風との接触面積が大きくなる。これらにより、回転子を冷却する性能が高められ、永久磁石の温度上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における固定子を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子鉄心を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における固定子に回転子鉄心を組み込んだ状態を説明する斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における冷却風の流れを説明する断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機を駆動したときの永久磁石の温度と駆動時間との関係を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る永久磁石埋込型回転電機における冷却風の流れを説明する断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態５に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態６に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の永久磁石埋込型回転電機の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における固定子を示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子鉄心を示す斜視図、図４はこの発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における固定子に回転子鉄心を組み込んだ状態を説明する斜視図、図５はこの発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における冷却風の流れを説明する断面図である。なお、図２および図４では、説明の便宜上、コイルエンドが省略されている。また、図５中、矢印は空気の流れを示している。
【００１１】
図１において、永久磁石埋込型回転電機１００は、円環状の固定子１と、固定子１を内側に配置する円筒状のフレーム７と、それぞれ、軸受１２，１３を備え、フレーム７の軸方向両端に配設されて、フレーム７とともに密閉する空間を形成する第１フレームとしてのフロントフレーム１０および第２フレームとしてのリアフレーム１１と、軸受１２，１３に支持されて、固定子１の内側に回転可能に配設された回転子１５と、を備えている。
【００１２】
固定子１は、図２に示されるように、円環状の固定子鉄心２、および固定子鉄心２に装着された固定子コイル４を有する。固定子鉄心２は、円弧状のコアバック部３ａと、コアバック部３ａの内周面の周方向中央位置から径方向内方に突出したティース３ｂと、を有する１２個の鉄心ブロック３から構成される。そして、各鉄心ブロック３のティース３ｂには、導体線を複数回巻いて作製された集中巻コイル４ａが装着されている。１２個の集中巻コイル４ａにより固定子コイル４が構成される。また、溝方向を軸方向とする固定子溝５が、鉄心ブロック３のコアバック部３ａの外周面の周方向中央位置に、コアバック部３ａの軸方向の一端から他端に至るように、形成されている。
【００１３】
フレーム７は、鉄製の円筒状の外フレーム８の内側にアルミ製の円筒状の内フレーム９を嵌合、一体化して作製されている。そして、集中巻コイル４ａが装着された１２個の鉄心ブロック３を、コアバック部３ａの周方向の側面同士を突き合わせて円環状に配列して、フレーム７内に圧入、固着して、固定子１が組み立てられる。
【００１４】
回転子１５は、図１および図３に示されるように、回転子鉄心１７と、回転子鉄心１７の軸心位置を貫通するように形成されたシャフト挿通穴１８に圧入、固定されたシャフト１６と、それぞれ回転子鉄心１７の外周側を貫通するように装着された１６個の永久磁石１９と、シャフト１６に圧入、固定されて、回転子鉄心１７のリア側への抜けを阻止する端板２０と、を備える。周方向に隣り合う永久磁石１９の８対は、それぞれ、周方向に交互に磁極が異なるように配置されている。永久磁石１９の対は、径方向外方に向かって開いたＶ字形状に配置されている。
【００１５】
そして、溝方向を軸方向とする回転子溝２１が、それぞれ、同じ長方形断面の溝形状で、回転子鉄心１７の外周面に、回転子鉄心１７の軸方向一端から他端に至るように形成されて、周方向に等角ピッチで８つ配列されている。これらの回転子溝２１の周方向中心が、隣り合う磁極間に位置している。さらに、通風穴２２が、それぞれ、回転子鉄心１７のシャフト挿通穴１８の外周側を軸方向に貫通するように形成されて、周方向に等角ピッチで８つ配列されている。
【００１６】
この回転子１５は、図１および図４に示されるように、シャフト１６を軸受１２，１３に支持されて、固定子１の内側に回転可能に配設されている。さらに、内扇ファンとしての遠心ファン２３が、シャフト１６に固着されて、回転子鉄心１７のフロントフレーム１０側に配設されている。そして、通風穴２２は、遠心ファン２３のブレード２３ａの下端に面するように、回転子鉄心１７に形成されている。
【００１７】
このように構成された永久磁石埋込型回転電機１００は、例えば、外部電源から固定子コイル４に給電され、８極１２スロットのインナーロータ型の同期電動機として動作する。そして、遠心ファン２３が回転子１５の回転に同期して回転し、図５に矢印で示されるように、冷却風が機内を循環する。具体的には、遠心ファン２３が駆動されると、冷却風が、リア側から通風穴２２内に流入し、通風穴２２内を通ってフロント側に流出し、遠心ファン２３により、径方向外方に曲げられ、径方向外方に流れる。そして、径方向外方に流れた冷却風の一部が、回転子溝２１に流入し、回転子溝２１内を通ってリア側に流出する。また、径方向外方に流れた冷却風の残部が、固定子溝５内に流入し、固定子溝５内を通ってリア側に流出する。そして、固定子溝５内を通ってリア側に流出した冷却風が、回転子溝２１内を通ってリア側に流出した冷却風と合流し、通風穴２２内に流入する。
【００１８】
ここで、永久磁石埋込型回転電機１００を駆動して、永久磁石１９の温度変化を測定した結果を図６に示す。図６はこの発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機を駆動したときの永久磁石の温度と駆動時間との関係を示す図である。なお、図６中、比較例１は、回転子鉄心１７に替えて外周面を円筒面とする回転子鉄心を用いた永久磁石埋込型回転電機における永久磁石の温度変化であり、比較例２は、回転子鉄心１７に替えて外周面を円筒面とする回転子鉄心を用い、かつ遠心ファン２３を省略した永久磁石埋込型回転電機における永久磁石の温度変化である。
【００１９】
図６から、比較例２の永久磁石埋込型回転電機、比較例１の永久磁石埋込型回転電機、実施の形態１による永久磁石埋込型回転電機１００の順に、永久磁石を冷却する性能が高くなることが確認できた。
【００２０】
比較例１における永久磁石を冷却する性能が比較例２による永久磁石を冷却する性能より高くなったのは、回転子鉄心の外周面を円筒面とすることにより、固定子鉄心と回転子鉄心との間の隙間が微小となるので、遠心ファン２３を作動させて、冷却風を固定子鉄心と回転子鉄心との間の隙間に強制的に流通させたことによるものと推考される。
【００２１】
また、実施の形態１の永久磁石埋込型回転電機１００による永久磁石を冷却する性能が高くなったのは、回転子鉄心１７の外周面に回転子溝２１を形成することにより、固定子鉄心と回転子鉄心との間の流路抵抗が小さくなり、かつ遠心ファン２３に動作させて、冷却風を積極的に回転子溝２１内を流通させることにより、固定子鉄心と回転子鉄心との間を流通する冷却風の流量が増加したことによるものと推考される。
【００２２】
この実施の形態１では、溝方向を軸方向とする回転子溝２１が回転子鉄心１７の外周面に形成されている。そこで、固定子鉄心２と回転子鉄心１７との間の隙間が、回転子溝２１の部分では広くなり、通風抵抗が小さくなるので、冷却風の流量が多くなる。また、回転子鉄心１７の外周面の表面積が大きくなるので、回転子鉄心１７の冷却風との接触面積が大きくなる。これらにより、回転子１５の冷却性が高められ、永久磁石１９の温度上昇を抑制できる。
さらに、回転子１５の回転時に、固定子鉄心２と回転子鉄心１７との間の径方向の隙間が変化することにより、渦流が発生し、固定子１および回転子１５を効果的に冷却することができる。
【００２３】
また、溝方向を軸方向とする固定子溝５が固定子鉄心２の外周面に形成されているので、遠心ファン２３の動作により、冷却風が固定子溝５内を流通する。そこで、固定子コイル４での発熱が固定子溝５内を流れる冷却風に放熱され、固定子１の過度の温度上昇が抑制される。
【００２４】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図、図８はこの発明の実施の形態２に係る永久磁石埋込型回転電機における冷却風の流れを説明する断面図である。なお、図８中、矢印は空気の流れを示している。
【００２５】
図７において、流路溝２５が、固定子鉄心２の軸方向長さと同等の軸方向長さで、周方向の全周にわたって、かつ固定子鉄心２に対してフロント側に変位するように、外フレーム８の内周面を凹ませて形成されている。内フレーム９が、外フレーム８の内側に嵌合、固定され、流路溝２５の開口を塞口して構成される円筒状の空隙部２６が外フレーム８と内フレーム９との間に形成される。さらに、流入穴２７と流出穴２８が、円筒状の空隙部２６のフロント側およびリア側に開口するように、内フレーム９に等角ピッチで１２個ずつ形成されている。そして、流出穴２８が固定子溝５内に位置するように、固定子鉄心２の周方向位置を位置決めし、固定子鉄心２がフレーム７内に圧入されている。
なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２６】
このように構成された永久磁石埋込型回転電機１０１では、遠心ファン２３が回転子１５の回転に同期して回転し、図８に矢印で示されるように、冷却風が機内を循環する。
【００２７】
具体的には、遠心ファン２３が駆動されると、冷却風が、リア側から通風穴２２内に流入し、通風穴２２内を通ってフロント側に流出し、遠心ファン２３により、径方向外方に曲げられ、径方向外方に流れる。そして、径方向外方に流れた冷却風の一部が、回転子溝２１に流入し、回転子溝２１内を通ってリア側に流出する。また、径方向外方に流れた冷却風の残部の一部が、固定子溝５内に流入し、固定子溝５内を通ってリア側に流出する。さらに、径方向外方に流れた冷却風の残部が、流入穴２７から空隙部２６内に流入し、空隙部２６内を通ってリア側に流れ、流出穴２８から固定子溝５内に流出する。そして、流出穴２８から流出した冷却風は、固定子溝５内を流れる冷却風と合流して、リア側に流出する。固定子溝５から流出した冷却風が、回転子溝２１内を通ってリア側に流出した冷却風と合流し、通風穴２２内に流入する。
【００２８】
したがって、この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
この実施の形態２においては、冷却風の通風路となる空隙部２６がフレーム７内に形成され、フレーム７（外フレーム８）の広い外周面が放熱面となるので、冷却風に蓄熱された熱はフレーム７（外フレーム８）に伝達され、外気に放熱される。これにより、冷却された冷却風が回転子１５のリア側に戻され、固定子１および回転子１５の冷却に供されるので、固定子１および回転子１５を効果的に冷却することができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態２では、フレーム７に内蔵される空隙部２６が固定子鉄心２と同等の軸方向長さに形成されているが、空隙部２６の軸方向長さを固定子鉄心２の軸方向長さより長くし、流入穴２７と流出穴２８が、固定子鉄心２の軸方向外側に位置するようにしてもよい。
また、上記実施の形態２では、フレーム７に内蔵される空隙部２６が固定子鉄心２を取り囲む円筒状に形成されているが、空隙部は、それぞれ、対応する流入穴と流出穴とを連通して直線状に形成され、周方向に離間して複数配列されてもよい。
【００３０】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。なお、図９中、矢印は空気の流れを示している。
【００３１】
図９において、冷却風ガイド部２９が、フロントフレーム１０の内壁面の遠心ファン２３の外径側からフレーム７に至る領域に形成されている。この冷却風ガイド部２９は、フロントフレーム１０の内壁面とフレーム７との軸方向の距離が、遠心ファン２３の外径側から径方向外方に向かって漸次短くなるように、フロントフレーム１０の内壁面を弧状に湾曲させて形成される。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００３２】
このように構成された永久磁石埋込型回転電機１０２では、遠心ファン２３が回転子１５の回転に同期して回転し、図９に矢印で示されるように、冷却風が機内を循環する。このとき、遠心ファン２３により径方向外方に流された冷却風は、冷却風ガイド部２９の湾曲した壁面に沿ってフレーム７側にスムーズに流れ、固定子溝５および流入穴２７に流れ込む。そこで、機内での冷却風の循環がスムーズとなる。
したがって、この実施の形態３では、機内での冷却風の循環がスムーズとなるので、固定子１および回転子１５を冷却する性能が一層高められる。
【００３３】
なお、上記実施の形態３では、フレーム７に内蔵される空隙部２６が固定子鉄心２を取り囲む円筒状に形成されているが、空隙部は、それぞれ、対応する流入穴と流出穴とを連通して直線状に形成され、周方向に離間して複数配列されてもよい。
【００３４】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【００３５】
図１０において、突起３０が、それぞれ、外フレーム８の流路溝２５の底面から径方向内方に突き出て、周方向に一周する環状に形成されて、軸方向に複数配列されている。また、突起３１が、それぞれ、内フレーム９の外周面から径方向外方に突き出て、周方向に一周する環状に形成されて、軸方向に複数配列されている。そして、突起３０，３１が空隙部２６の外側壁面および内側壁面に軸方向に交互に配列されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００３６】
このように構成された永久磁石埋込型回転電機１０３では、遠心ファン２３が回転子１５の回転に同期して回転し、上記実施の形態２と同様に、冷却風が機内を循環する。このとき、流入穴２７から空隙部２６内に流入した冷却風は、空隙部２６内を軸方向に流れる際に、突起３０，３１に衝突して渦流となり、空隙部２６内に滞留する時間が長くなる。
したがって、この実施の形態４では、空隙部２６内の冷却風の滞留時間が長くなるので、冷却風に蓄熱された熱の外フレーム８を介して外気に放熱される量が増加する。これにより、回転子１５のリア側に戻される冷却風の温度が低下し、固定子１および回転子１５を冷却する性能が一層高められる。
【００３７】
なお、上記実施の形態４では、フレーム７に内蔵される空隙部２６が固定子鉄心２を取り囲む円筒状に形成されているが、空隙部は、それぞれ、対応する流入穴と流出穴とを連通して直線状に形成され、周方向に離間して複数配列されてもよい。
【００３８】
実施の形態５．
図１１はこの発明の実施の形態５に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【００３９】
図１１において、螺旋状溝３２が、外フレーム８の流路溝２５の底面に、周方向の位置を変えながら、軸方向の位置を漸次リア側に変位するように、螺旋状に形成されている。また、螺旋状溝３３が、内フレーム９の外周面に、周方向の位置を変えながら、軸方向の位置を漸次リア側に変位するように、螺旋状に形成されている。そして、螺旋状溝３２，３３は、空隙部２６の外側壁面および内がｗ吾壁面に溝の巻き方向を一致させて相対するように形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００４０】
このように構成された永久磁石埋込型回転電機１０４では、遠心ファン２３が回転子１５の回転に同期して回転し、上記実施の形態２と同様に、冷却風が機内を循環する。このとき、流入穴２７から空隙部２６内に流入した冷却風は、螺旋状溝３２，３３により、空隙部２６内を螺旋状に流れ、空隙部２６内に滞留する時間が長くなる。
したがって、この実施の形態５では、空隙部２６内の冷却風の滞留時間が長くなるので、冷却風に蓄熱された熱の外フレーム８を介して外気に放熱される量が増加する。これにより、回転子１５のリア側に戻される冷却風の温度が低下し、固定子１および回転子１５を冷却する性能が一層高められる。
【００４１】
実施の形態６．
図１２はこの発明の実施の形態６に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【００４２】
図１２において、段差３４が、外フレーム８の流路溝２５の底面のフロント側から径方向内方に突き出て、周方向に一周する環状に形成され、段差３５が、外フレーム８の流路溝２５の底面のリア側から径方向内方に突き出て、周方向に一周する環状に形成されている。段差３４，３５は、流入穴２７および流出穴２８に相対し、空隙部２６の冷却風流入部および冷却風流出部を絞っている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００４３】
このように構成された永久磁石埋込型回転電機１０５では、遠心ファン２３が回転子１５の回転に同期して回転し、上記実施の形態２と同様に、冷却風が機内を循環する。このとき、空隙部２６の冷却風流入部が段差３４により絞られているので、冷却風が流入穴２７から空隙部２６内に流入する際に、渦流となり、また、空隙部２６の冷却風流出部が段差３５により絞られているので、冷却風が空隙部２６から流出しにくくなり、空隙部２６内に滞留する時間が長くなる。
したがって、この実施の形態６では、空隙部２６内の冷却風の滞留時間が長くなるので、冷却風に蓄熱された熱の外フレーム８を介して外気に放熱される量が増加する。これにより、回転子１５のリア側に戻される冷却風の温度が低下し、固定子１および回転子１５を冷却する性能が一層高められる。
【００４４】
なお、上記実施の形態６では、段差３４，３５が外フレーム８の流路溝２５の底面に環状に形成されているが、段差３４，３５を環状に形成する必要はなく、段差は、流入穴２７および流出穴２８のそれぞれに面する領域に形成されていればよい。
また、上記実施の形態６では、フレーム７に内蔵される空隙部２６が固定子鉄心２を取り囲む円筒状に形成されているが、空隙部は、それぞれ、対応する流入穴と流出穴とを連通して直線状に形成され、周方向に離間して複数配列されてもよい。
【００４５】
また、上記各実施の形態では、遠心ファンがシャフトの回転子鉄心のフロント側に固着されているが、遠心ファンはシャフトの回転子鉄心のリア側に固着されてもよい。この場合、冷却風は通風穴をフロント側からリア側に流れ、回転子溝をリア側からフロント側に流れる。
また、上記各実施の形態では、８極１２スロットの回転電機について説明しているが、極数およびスロット数は、８極１２スロットに限定されないことは言うまでもないことである。
また、上記各実施の形態では、磁極を構成する２つの永久磁石が軸心から径方向外方に向かって開いたＶ字形状に配置されているものとしているが、永久磁石の配置はこれに限定されない。例えば、永久磁石を同一円筒面に接するように周方向に等角ピッチに配置し、永久磁石のそれぞれが磁極を構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  固定子、２  固定子鉄心、４  固定子コイル、５  固定子溝、７  フレーム、１０  フロントフレーム（第１フレーム）、１１  リアフレーム（第２フレーム）、１２，１３  軸受、１５  回転子、１６  シャフト、１７  回転子鉄心、１９  永久磁石、２１  回転子溝、２２  通風穴、２３  遠心ファン（内扇ファン）、２６  空隙部、２７  流入穴、２８  流出穴、２９  冷却風ガイド部、３０，３１  突起、３２，３３  螺旋状溝、３４，３５  段差、１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５  永久磁石埋込型回転電機。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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