(57)【要約】【課題】回転電機の潤滑油の温度上昇を、コストをあまりかけずに有効に抑制する。【解決手段】回転電機は、軸受を支持して潤滑油１４を収容する軸箱タンク１３と、軸箱タンク１３に取り付けられた潤滑油冷却機構１５と、を備えている。潤滑油冷却機構１５は冷却パイプ１７を有し、冷却パイプ１７は、軸箱タンク１３を貫通して軸箱タンク１３に液密に取り付けられ、軸箱タンク１３外に放熱部２１が形成され、軸箱タンク１３内に入り口開口１９および出口開口２０が形成されて、入り口開口１９と出口開口２０とが軸箱タンク１３外で接続されている。入り口開口１９および出口開口２０は、軸箱タンク１３内の通常状態における潤滑油１４の液面２３より下方に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受を支持して潤滑油を収容する軸箱タンクと、
前記軸箱タンクに取り付けられた冷却パイプを有する潤滑油冷却機構と、
を備えた回転電機であって、
前記冷却パイプは、前記軸箱タンクを貫通して前記軸箱タンクに液密に取り付けられ、前記軸箱タンク外に放熱部が形成され、前記軸箱タンク内に入り口開口および出口開口が形成されて、前記入り口開口と前記出口開口とが前記軸箱タンク外で接続され、
前記入り口開口および前記出口開口は、前記軸箱タンク内の通常状態における潤滑油の液面より下方に位置していること、
を特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記潤滑油冷却機構は、前記冷却パイプの前記放熱部の外側に取り付けられた放熱板をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記潤滑油冷却機構は、前記軸箱タンクを貫通して前記軸箱タンクに着脱可能に液密に取り付けられたプラグをさらに有し、
前記冷却パイプは前記プラグを貫通して前記プラグに液密に取り付けられていること、
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記冷却パイプはＵ字形パイプであって、前記入り口開口および前記出口開口は上下に並んで配置されてい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回転電機。
【請求項５】
前記冷却パイプの前記放熱部の外側に冷却風を吹き付ける冷却ファンをさらに有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
回転電機の軸受を支持して潤滑油を収容する軸箱タンクに取り付けられる冷却パイプを有する潤滑油冷却機構であって、
前記冷却パイプは、前記軸箱タンクを貫通して前記軸箱タンクに液密に取り付けられ、前記軸箱タンク外に放熱部が形成され、前記軸箱タンク内に入り口開口および出口開口が形成されて、前記入り口開口と前記出口開口とが前記軸箱タンク外で接続され、
前記入り口開口および前記出口開口は、前記軸箱タンク内の通常状態における潤滑油の液面より下方に位置していること、
を特徴とする潤滑油冷却機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機およびそのための潤滑油冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機や発電機などの回転電機で、すべり軸受が用いられる場合に、軸受は軸箱タンクに支持され、軸箱タンク内に潤滑油が溜められる。
【０００３】
軸受を冷却するために、軸箱タンクの外壁に冷却フィンを設けたり、軸箱タンクの外側に冷却風を送って大気によって冷却することが行われている。
【０００４】
また、潤滑油の冷却能力を高めるために、潤滑油を強制的に外部に取り出して油ポンプで循環して軸箱タンクの外で放熱する技術も知られている。
【０００５】
さらに、潤滑油を水冷の熱交換器で冷却する技術も知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２４４７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
軸箱タンクの外から空気により冷却するだけでは冷却能力に限界があり、また、潤滑油を強制的に外部に取り出して油ポンプで循環する方法や水冷の熱交換器を用いる方法は構造が複雑であり、コストを高める要因ともなる。
【０００８】
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、回転電機の潤滑油の温度上昇を、コストをあまりかけずに有効に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る回転電機は、軸受を支持して潤滑油を収容する軸箱タンクと、前記軸箱タンクに取り付けられた冷却パイプを有する潤滑油冷却機構と、を備えた回転電機であって、前記冷却パイプは、前記軸箱タンクを貫通して前記軸箱タンクに液密に取り付けられ、前記軸箱タンク外に放熱部が形成され、前記軸箱タンク内に入り口開口および出口開口が形成されて、前記入り口開口と前記出口開口とが前記軸箱タンク外で接続され、前記入り口開口および前記出口開口は、前記軸箱タンク内の通常状態における潤滑油の液面より下方に位置していること、を特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る潤滑油冷却機構は、回転電機の軸受を支持して潤滑油を収容する軸箱タンクに取り付けられる冷却パイプを有する潤滑油冷却機構であって、前記冷却パイプは、前記軸箱タンクを貫通して前記軸箱タンクに液密に取り付けられ、前記軸箱タンク外に放熱部が形成され、前記軸箱タンク内に入り口開口および出口開口が形成されて、前記入り口開口と前記出口開口とが前記軸箱タンク外で接続され、前記入り口開口および前記出口開口は、前記軸箱タンク内の通常状態における潤滑油の液面より下方に位置していること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、回転電機の潤滑油の温度上昇を、コストをあまりかけずに有効に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施形態に係る電動機を軸方向から見た立面図であって、左半分は外形図、右半分は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照して本発明の一実施形態に係る電動機を説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る電動機を軸方向から見た立面図であって、左半分は外形図、右半分は断面図である。ここでは電動機を例にとって説明するが、この発明は、発電機にも適用できる。
【００１４】
電動機は、回転軸１１の周りに、図示しない回転子が取り付けられ、回転子の半径方向外側に、間隙を介して、図示しない固定子が配置されている。固定子は、その外側のフレーム１２に固定されている。
【００１５】
回転軸１１は、図示しない２個の軸受で回転可能に支持されている。この実施形態では、軸受はすべり軸受である。軸受は軸箱タンク１３に支持されている。軸箱タンク１３は液密に構成され、内部に潤滑油１４が溜められている。軸箱タンク１３の側面には、この側面を貫通して潤滑油冷却機構１５が取り付けられている。
【００１６】
潤滑油冷却機構１５は、プラグ１６と、冷却パイプ１７と、放熱板１８とを備えている。軸箱タンク１３の側面には開口が形成され、この開口にプラグ１６が挿入され、液密にシールされて取り付けられている。プラグ１６は、軸箱タンク１３の開口に対して着脱可能となっている。
【００１７】
プラグ１６には貫通孔が形成され、このプラグ１６の貫通孔に冷却パイプ１７が差し込まれていて、冷却パイプ１７とプラグ１６の間は液密にシールされている。
【００１８】
冷却パイプ１７はＵ字状管であって、このＵ字状管の２本の平行管部分が上下に並ぶように配置され、入り口開口１９と出口開口２０が軸箱タンク１３内部で開口し、入り口開口１９の上方に出口開口２０が配置されている。冷却パイプ１７は軸箱タンク１３の外側で折り返されて放熱部２１が形成されている。冷却パイプ１７の放熱部２１の外側には、多数の放熱板１８が取り付けられている。冷却パイプ１７および放熱板１８は、熱伝導率の高い材料、例えば銅やアルミニウムでできていることが望ましい。
【００１９】
出口開口２０は、軸箱タンク１３内の通常時の潤滑油液面２３よりも低い位置に配置されている。これにより、入り口開口１９と出口開口２０はともに、常時、潤滑油液面２３よりも下方にある。
【００２０】
また、放熱板１８の近くには、放熱板１８に冷却風を送るためのファン２４が配置されている。
【００２１】
以上説明した構成において、電動機の運転により軸箱タンク１３内の潤滑油１４の温度が上昇すると、潤滑油１４の自然対流により、軸箱タンク１３内の潤滑油１４は、出口開口２０から冷却パイプ１７に流入して、放熱部２１を通って入り口開口１９から軸箱タンク１３内に戻る。潤滑油１４が放熱部２１を通るときに、放熱板１８を通して熱が大気に放出され、潤滑油１４は冷却される。また、このとき、ファン２４により冷却風の流れが促進される。
【００２２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００２３】
たとえば、上記実施形態では、ファン２４により冷却空気を強制的に放熱部２１に流すものとしたが、ファン２４の設置を省略して空気の自然対流によって空冷してもよい。また、上記実施形態では、放熱部２１に放熱板１８を取り付けるものとしたが、放熱板１８を取り付けなくても、冷却パイプ１７から大気へ直接放熱させることによっても放熱効果を得ることができる。
【００２４】
また、潤滑油冷却機構１５は着脱可能であるから、放熱部２１の大きさの異なる複数種類の潤滑油冷却機構１５をあらかじめ用意しておいて、電動機の使用環境に合わせて適当な潤滑油冷却機構１５を選択する、という運用もできる。また、この電動機を、潤滑油冷却機構１５を必要としないような環境で使用する場合は、潤滑油冷却機構１５を取り外して、軸箱タンク１３の開口部に閉止プラグ（図示せず）を取り付けることもできる。
【００２５】
また、上記実施形態では潤滑油冷却機構１５を軸箱タンク１３の側面の開口部に取り付けるものとしたが、潤滑油冷却機構１５を軸箱タンク１３の軸方向端面の開口部に取り付けることもできる。
【符号の説明】
【００２６】
１１  回転軸
１２  フレーム
１３  軸箱タンク
１４  潤滑油
１５  潤滑油冷却機構
１６  プラグ
１７  冷却パイプ
１８  放熱板
１９  入り口開口
２０  出口開口
２１  放熱部
２３  潤滑油液面
２４  ファン
【図１】
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