(57)【要約】      （修正有）【課題】機内空間を均一に冷却できる全閉型電動機を開発すること。【解決手段】ケース２と、ケース２内において、回転自在に備えられた回転軸３と、回転軸３に固定された回転子４とを有するとともに、ケース２内においては、回転子４の外周に隙間を設けて対向配置された固定子５と、固定子５に設けられたコイルを有する。そして、ケース２内の空間は、回転子４と固定子５によって回転軸３に沿って分けられている。そして、一方の第１機内空間６１側に第１ファン７１を、他方の第２機内空間６２側に第２ファン７２を有している。また、この電動機は、第１ファン７１により第１機内空間６１の流体を第２機内空間６２へ送る第１流路８１と、第２ファン７２により第２機内空間６２の流体を第１機内空間６１へ送る第２流路８２を備えている。第２流路８２は第１流路８１とは別に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケース内に設けられ、回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸に固定された回転子と、
前記ケース内設けられ、前記回転子の外周に隙間を設けて対向配置された固定子と、
前記固定子に設けられたコイルと、
を有する全閉型電動機において、
前記ケース内を前記回転子と前記固定子により前記回転軸方向に隔てられた第１機内空間及び第２機内空間と、
前記第１機内空間に設けられた第１ファンと、
前記第２機内空間に設けられた第２ファンと、
前記第１ファンにより前記第１機内空間の流体を前記第２機内空間へ送る第１流路と、
前記第２ファンにより前記第２機内空間の流体を前記第１機内空間へ送る前記第１流路とは別の第２流路と
を備えたことを特徴とする全閉型電動機。
【請求項２】
前記第１流路の吸込口が前記第１ファンによる流体の送出し側に対向し、前記第１流路の排出口が前記第２ファンによる流体の吸込側に対向するとともに、前記第２流路の吸込口が前記第２ファンによる流体の送出し側に対向し、前記第２流路の排出口が前記第１ファンによる流体の吸込側に対向することを特徴とする請求項１に記載の全閉型電動機。
【請求項３】
前記第１ファン及び前記第２ファンがラジアルタイプのファンである請求項１または２に記載の全閉型電動機。
【請求項４】
前記第１流路の吸込口が前記第１ファンの回転の外側に設けられるとともに、前記第１流路の排出口が前記第２ファンの回転の内側に設けられ、前記第２流路の吸込口が前記第２ファンの回転の外側に設けられるとともに、前記第２流路の排出口が前記第１ファンの回転の内側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の全閉型電動機。
【請求項５】
前記第１流路及び前記第２流路が単一の外郭部材に設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の全閉型電動機。
【請求項６】
前記第１流路および前記第２流路の少なくとも一方に冷却装置を備えている請求項１〜５のいずれかに記載の全閉型電動機。
【請求項７】
前記冷却装置が前記外郭部材と一体に設けられている請求項５に記載の全閉型電動機。
【請求項８】
前記冷却装置は前記固定子と前記外郭部材との間で両者に接触して設けられている請求項５に記載の全閉型電動機。
【請求項９】
前記冷却装置の冷媒が液体または気体である請求項６〜８のいずれかに記載の全閉型電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機内空間へ外気を取り込まない全閉型電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
全閉型電動機は、電動機本体の機内空間に外気が取り込まれないように閉ざされた電動機であり、塵埃の侵入が抑えられる。このため保守業務の省力化を図ることができる。反面、電動機本体の機内空間に外気を取り込む構成の電動機と比較して、機内で生じた熱を機外に排出する冷却性能が低くなる。
【０００３】
そこで、全閉型電動機の機内空間の内部の冷却性能を向上させるため、機内空間にファンを設けた全閉型電動機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006−50683号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の全閉型電動機は、回転子の軸方向片側の機内空間に設けた単一のファンにより両側の機内空間の空気を循環させるため、ファンに近接している側の機内空間を効果的に冷却できる反面、反対側の機内空間を十分に冷却できない。また、回転子の軸方向両側の機内空間にファンを設けることも考えられるが、互いのファンで発生した気流が干渉し循環風とならず、むしろ冷却性能の低下を招く可能性がある。
そこで、機内空間を均一に冷却できる全閉型電動機の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る全閉型電動機は、ケースと、このケース内において、回転自在に備えられた回転軸と、この回転軸に固定された回転子とを有するとともに、ケース内においては、回転子の外周に隙間を設けて対向配置された固定子と、固定子に設けられたコイルを有する。そして、上記ケース内の空間は、回転子と固定子によって回転軸に沿って分けられている。そして、一方の第１機内空間側に第１ファンを、他方の第２機内空間側に第２ファンを有している。また、この電動機は、上記第１ファンにより第１機内空間の流体を第２機内空間へ送る第１流路と、第２ファンにより第２機内空間の流体を第１機内空間へ送る第２流路を備えている。第２流路は第１流路とは別に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１の全閉型電動機のケースの半分を取り除いた状態を示す斜視図。
【図２】実施形態１の全閉型電動機を回転軸に沿って切断した断面概略図。
【図３】実施形態１の全閉型電動機の外郭を回転軸に沿って切断した斜視図。
【図４】図２中に鎖線Ｆ４で示した部位の断面図。
【図５】図２中に鎖線Ｆ５で示した部位の断面図。
【図６】実施形態１の全閉型電動機の第１端壁２２の構成を示す図。
【図７】実施形態１の全閉型電動機の第２端壁２３の構成を示す図。
【図８】実施形態１の液冷冷却装置における冷却液流路を示した斜視図。
【図９】図８の冷却液流路の変形例を示した斜視図。
【図１０】実施形態２の全閉型電動機を図１１中の鎖線Ｆ２で切断した断面概略図。
【図１１】実施形態２の全閉型電動機を図１０中の鎖線Ｆ１１で切断した空冷冷却装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態１について図面を用いて説明する。
【０００９】
図１に示すように、本実施形態１の全閉型電動機１は、ケース２を有している。ケース２は、円筒形状の外郭２１とその両端を塞ぐ第１端壁２２と第２端壁２３とを有している。
【００１０】
上記ケース２の内部には、第１端壁２２の中心を貫通し、第２端壁２３まで伸びる回転軸３が設けられている。回転軸３は、第１端壁２２に設けた第１軸受１０と第２端壁２３に設けた第２軸受１１より回転可能に支えられる。そして、回転軸３には、円筒状の回転子４が固設されている。また、回転軸３には、回転子４の第１端壁側に円板状の第１ファン７１が固設され、回転子４の第２端壁側に円板状の第２ファン７２が固設されている。さらに、円筒状の固定子５が、外郭２１の内壁に沿って固設される。固定子５にはコイル５１が埋め込まれている。そして、外郭２１と固定子５の間には、円筒状の液冷冷却装置９が固設される。
【００１１】
固定子５は、磁性体であり、例えば、珪素鋼板等からなる環状の金属板を多数枚積層して構成されたものが用いられる。
【００１２】
そして、固定子５の内周側（回転軸側）には、軸方向に伸びた複数の溝（図示せず）が形成され、それらの溝に沿ってコイル５１が埋め込まれるように配置されている。さらに、コイル５１の回転軸３に沿った幅は固定子５の回転軸方向の幅よりも大きいため、コイル端部５２が固定子５から突出している。
【００１３】
そして、ケース２内部は、それぞれ回転軸３と同軸に配置された固定子５、コイル５１、回転子４により、第１ファン７１側の第１機内空間６１と第２ファン７２側の第２機内空間６２とに分けられている。
なお、回転子４とコイル５１の間には、回転子４の回転に必要な隙間を有している。
【００１４】
さらに詳述すると、図１及び図２に示すように、第１ファン７１，第２ファン７２は、回転子４とほぼ同半径の基台７４を有し、その中心を回転軸３が貫通して延びている。そして、各基台７４の軸方向の外側には、それぞれ複数枚の羽板７３が放射状に配置されている。
【００１５】
そして、ケース２の外郭２１は、第１機内空間６１の内部で第１ファン７１の回転により発生した気流を第２機内空間６２へ送るための第１流路８１と、第２機内空間６２の内部で第２ファン７２の回転により発生した気流を第１機内空間６１へ送るための第２流路８２を備えている。
第１流路８１と第２流路８２とは互いに独立した流路であるとともに、流れる流体の方向も互いに逆方向である。
【００１６】
上記のように、第１機内空間６１から第２機内空間６２へ流れる流体が通過する第１流路８１と、第２機内空間６２から第１機内空間６１へ流れる流体が通過する第２流路８２を独立した流路とすることにより、流路内及び機内空間において互いに逆方向に流れる流体が衝突することが無いため、流体速度が減衰することがなく、ケース２の機内空間を流体が効率的に循環することができる。このように機内空間に流体を流すことで、第１機内空間６１と第２機内空間６２に対して同じ条件で流体を流すことができ、機内空間全体を一様に冷却でき温度を均一化できる。
【００１７】
第１流路８１及び第２流路８２について、さらに詳細に説明する。第１流路８１は、外郭２１に設けられる外郭側流路８１ｄと第２端壁２３に設けられる第２端壁側流路８１eとを含む。図２に示すように、外郭側流路８１ｄはケース２の外郭２１の内部を軸に沿って第２端壁２３へ向かって貫通する。第１流路８１の吸込口８１ａは、第１端壁２２との接合部２４近傍の外郭２１の内壁の縁に形成される。吸込口８１ａは、図３に示すように、外郭２１の内周部の一部を円弧状に削り取った構造を有する。言い換えると、吸込口８１ａは、外郭２１の縁を内面から外面に向けて途中まで周状に削った構造を有する。吸込口８１ａの周方向の幅は、後述する分岐した外郭側流路８１ｄを束にした周方向の幅とほぼ等しい。
【００１８】
第１ファン７１により送り出される空気は、吸込口８１ａを介して外郭側流路８１ｄへ導入される。なお、実施形態１においては、外郭２１の強度を考慮して、外郭側流路８１ｄの内部に軸に沿った４本の補強リブ８１ｃを配置した。言い換えれば、外郭側流路８１ｄは、４本の補強リブ８１ｃによって、外郭側流路開口部８１ｆ（図２）の手前まで５つの細い流路に分岐されている（図４）。なお、補強リブ８１ｃの本数や、太さ、軸方向への距離等については、適宜調整可能である。
【００１９】
実施形態１において補強リブ８１ｃは、吸込口８１ａを始端として、外郭２１の第２端壁２３との接合部２５の手前において終端する。その後、図２のＦ５方向の断面図（図５）に示すように外郭側流路８１ｄは１つの流路となり、外郭側流路開口部８１ｆと接続し、第２端壁２３の凸部２３ａの内部へ設けられた第２端壁側流路８１eへ続く。そして、第２端壁側流路８１ｅは、第２端壁２３の軸受１１の外周近くに設けられた排出口８１ｂへ至る。
【００２０】
一方、第２流路８２は、外郭２１に設けられる外郭側流路８２ｄと第１端壁２２に設けられる第１端壁側流路８２eとからなる。図２に示すように、外郭側流路８２ｄは第１端壁２２へ向かって貫通する。第２流路８２の吸込口８２ａは、第２端壁２３との接合部２５近傍の外郭２１の内壁の縁に形成される。吸込口８２ａは、図３に示すように、外郭２１の内周部の一部を円弧状に削り取った構造を有する。言い換えると、吸込口８２ａは、外郭２１の縁を内面から外面に向けて途中まで周状に削った構造を有する。吸込口８２ａの周方向の幅は、後述する分岐した外郭側流路８２ｄを束にした周方向の幅とほぼ等しい。
【００２１】
第２ファン７２により送出される空気は、吸込口８２ａを介して外郭側流路８２ｄへ導入される。なお、実施形態１においては、外郭２１の強度を考慮して、外郭２１内部を貫通する外郭側流路８２ｄの内部に軸に沿った４本の補強リブ８２ｃを配置した。言い換えれば、外郭側流路８２ｄは、４本の補強リブ８２ｃによって、外郭側流路開口部８２ｆ（図２）の手前まで５つの細い流路に分岐されている（図４）。
【００２２】
実施形態１において補強リブ８２ｃは、吸込口８２ａを始端として、外郭２１の第１端壁２２との接合部２４の手前において終端する。その後、外郭側流路８１ｄと同じように、外郭側流路８２ｄも１つの流路となり、第１端壁２２の第１端壁側流路８２ｅと接続する。第１端壁側流路８２ｅは、第１端壁２２の内部を軸受１０へ向かって貫通し、その外周近くに設けられた排出口８２ｂへ至る。なお、補強リブ８２ｃの本数や、太さ、軸方向への距離等については、適宜調整可能である。
【００２３】
次に第１端壁２２の構造について説明する。図１に示すように第１端壁２２の外側面は凸凹構造を有する。具体的には、本実施形態１の第１端壁２２は、略扇型の３つの凸部２２ａと略扇型の３つの凹部２２ｂとを周方向に交互に有する。図２に示すように、凸部２２ａは、第１端壁２２を肉厚にした部分であって、第１端壁側流路８２ｅと排出口８２ｂを備えている。凹部２２ｂは、第１端壁２２を肉薄にした部分であって、外郭２１と接合部２４で接合しケース２を遮蔽する蓋となる。
【００２４】
図６に示すように、第１端壁２２は、その中心に回転軸３が貫通する軸孔３２を有し、軸孔３２の外周に軸受１０を備えている。軸受１０の外側に排出口８２ｂが３ヶ所設けられる。言い換えれば、排出口８２ｂは、第１ファン７１の羽板７３よりも回転軸３側に設けられる。
【００２５】
第１端壁２２の周縁部には第１端壁側流路８２ｅの第１端壁側流路開口部８２ｇが３ヶ所設けられている。第１端壁側流路開口部８２ｇと外郭２１の外郭側流路開口部８２ｆは連通される。第１端壁側流路８２ｅは、一部破線で示すように第１端壁２２の内部を貫通し、外郭側流路８２ｄからの空気を排出口８２ｂへ導くように配置される。
【００２６】
一方、図７に示す第２端壁２３は、第１端壁２２と基本的な構成は変わらないが、流路配置が逆になっている。具体的には、凸部２３ａの内部には、破線で示される第２端壁側流路８１ｅが設けられている。また、軸受１１の外周には、第２端壁側流路８１ｅを通過してきた空気を排出する排出口８１ｂが設けられている。排出口８１ｂは、第２ファン７２の羽板７３よりも回転軸３側に設けられる。また、第２端壁２３の凹部２３ｂが、第２ファン７２からの空気を外郭２１に設けられた吸込口８２ａへ誘導する構成となっている。なお、実施形態１においては、第１端壁２２、第２端壁２３ともに、その外側面に凸凹構造を設けたが、内部に上記流路を備えることができればよく、凸凹構造に限定されない。
【００２７】
上記のように第１機内空間６１と第２機内空間６２を、互いに独立した第１流路８１と第２流路８２で連通したことにより、第１機内空間６１から第２機内空間６２へ流れる空気と第２機内空間６２から第１機内空間６１へ流れる空気が、図２に矢印で示したようにぶつかり合うことがない。よって、全閉型電動機１内を安定して空気が循環する（図２）。
【００２８】
ここで、第１ファン７１及び第２ファン７２について補足説明する。図１及び図２に示すように、第１ファン７１と第２ファン７２は、ともにラジアルタイプのファンとした。第１ファン７１と第２ファン７２は、回転子４を回転軸３に沿って挟むように配置される。第１機内空間６１側に第１ファン７１が配置され、第２機内空間６２側に第２ファン７２が配置される。
【００２９】
第１ファン７１は、回転子４と略同径の円板状の基台７４を有し、その中心を回転軸３が貫通する。そして、第１端壁２２に対向する面の周縁部に、複数枚の羽板７３が取り付けられている。また、第２ファン７２は、回転子４と略同径の円板状の基台７４を有し、その中心に回転軸３が貫通する。そして、第２端壁２３に対向する面の周縁部に、複数枚の羽板７３が取り付けられている。
【００３０】
したがって、回転軸３が回転すると、回転軸３に固定された回転子４、第１ファン７１及び第２ファン７２が共に回転する。そして、第１ファン７１及び第２ファン７２の回転により、第１機内空間６１と第２機内空間６２の空気が第１流路８１及び第２流路８２を経由して相互に循環する。
【００３１】
具体的には、空気で満たされた第１機内空間６１では、第１ファン７１の中心から外周方向に向かう空気の流れが発生する。よって第１機内空間６１の空気は、第１流路８１の吸込口８１ａから外郭側流路８１ｄへと流れる。吸込口８１ａから外郭側流路８1ｄへ流入した空気は、第２端壁２３の内部に設けられた、第２端壁側流路８１ｅを通り、第２ファン７２の羽板７３よりも回転軸３側に設けられた排出口８１ｂから排出されて、第２機内空間６２へと至る。
【００３２】
一方、第２機内空間６２においては、第２ファン７２の中心から外周方向に向かう空気の流れが発生する。この結果、吸込口８２ａから外郭側流路８２ｄへと空気が流れる。外郭側流路８２ｄへ流入した空気は、第１端壁２２の内部に設けられた、第１端壁側流路８２ｅを通り、第１ファン７１の羽板７３よりも回転軸３側に設けられた排出口８２ｂから排出されて、第１機内空間６１へと至る。
【００３３】
上記のようにして、図２に矢印で示す機内空間における空気の循環が生じる。図２では、空気の循環を断面内に沿った平面的な矢印で表しているが、実際の空気は、第１機内空間６１および第２機内空間６２において、全閉型電動機１の回転によって旋回され、撹拌されながら流れる。
【００３４】
ラジアルタイプのファンは、ファンの回転方向が逆になっても、風量と流速に差が生じない。このため、例えば、本実施形態１の全閉型電動機１が車両に用いられる場合において、前方へ進行する場合にも、後方に進行する場合（全閉型電動機１の回転軸３を逆回転させるような場合）においても、空気の流れる方向が変わるだけで、安定した冷却性能を保持することができる。
【００３５】
なお、本実施形態１に記載はされていないが、電動機の使用方法や、使用される環境等によっては、流路の配置やファンの角度を調整することにより、軸流ファンを用いることも可能である。
【００３６】
続いて、実施形態１の全閉型電動機１における液冷冷却装置９について説明する。
【００３７】
図１から図３に示すように、外郭２１の外郭側流路８１ｄ及び外郭側流路８２ｄの内側であって、固定子５と接触する位置に液冷冷却装置９を配置した。上記冷却装置９を設けることにより、空気を循環させるのみの方法と比較して、より効果的に機内空間を循環する空気を冷却することが可能となる。また、液冷冷却装置９と接触している固定子５を直接冷却することも可能である。
【００３８】
液冷冷却装置９は、円筒形状であって、固定子５の外周面に接触して配置される。液冷冷却装置９は、その外周部で、外郭２１の内部に設けられた外郭側流路８１ｄ及び外郭側流路８２ｄと熱的に接触する。つまり、液冷冷却装置９は、外郭２１の内壁を介して外郭側流路８１ｄ、８２ｄと接触する。このため、外郭側流路８１ｄ、８２ｄを通過する空気の熱は、外郭２１の内壁を介して、液冷冷却装置９を通過する冷却液に伝えられる。
【００３９】
具体的には、第１機内空間６１において、空気はコイル５１や固定子５などの高温部位から熱を奪い昇温する。暖められた空気は、第１ファン７１の回転により、吸込口８１ａへ送り出される。暖められた空気は、外郭側流路８１ｄの軸側の面、言い換えれば、外郭２１の内壁と接触する。内壁は、液冷冷却装置９と接触しており、暖められた空気は内壁を介して、液冷冷却装置９により熱を交換され冷却される。冷却された空気は、第２端壁側流路８１ｅを通り、排出口８１ｂから第２機内空間６２へ排出される。
【００４０】
そして、第２機内空間６２へ排出された空気は、再びコイル５１や固定子５などの高温部位から熱を奪い昇温する。暖められた空気は、第２ファン７２の回転により、吸込口８２ａへ送り出される。この空気は、外郭側流路８２ｄの軸側の面、言い換えれば、外郭２１の内壁と接触する。内壁は、液冷冷却装置９と接触しており、暖められた空気は内壁を介して、液冷冷却装置９により熱を交換され冷却される。冷却された空気は、第１端壁側流路８２ｅを通り、排出口８２ｂから第１機内空間６１へ排出される。
【００４１】
ここで、液冷冷却装置９の構造について図８及び図９を用いて説明する。
【００４２】
液冷冷却装置９は、円筒形状の構造を有している。そして液冷冷却装置９の内部を冷却液が還流することにより、外郭側流路８１ｄ、８２ｄ内を通過する空気と熱を交換して冷却する。液冷冷却装置９の冷却液が還流する冷却液流路９１、９４は、熱の交換が効率的に行える流路形状であれば特に限定されない。
【００４３】
例えば図８に示すように、外郭２１の内側に収められた液冷冷却装置９の円筒形の構造の内部に軸に沿ってコイル状の冷却液流路９１を設ける。これは冷却液流路９１内において回転軸３の回転方向または逆方向に冷却液を還流させる液冷冷却装置９（図８）である。また、図８の液冷冷却装置９の変形例として、周方向に蛇行する冷却液流路９４を設けた液冷冷却装置９を図９に示した。
【００４４】
そして、上記液冷冷却装置９には、冷却液流路９１、９４に冷却液を還流させるため、全閉型電動機１の外部に設けられた冷却液を送り出すためのポンプ（図示しない）が設けられている。そして冷却液は、ポンプにより流入口９２から冷却液流路９１、９４へ流入され、流出口９３から排出されてポンプへ還流する。固定子５等で暖められた空気から冷却液へ移動した熱は、冷却液によって全閉型電動機１の外部に設けられた冷却液循環系にある放熱器（図示しない）へと運ばれ、外部空気などを利用して放熱される。なお、液冷冷却装置９の冷却液としては、冷却能を有していれば特に制限されないが、例えば、水や不凍液などを使用できる。なお、実施形態１においては、冷却効率の安定と省スペース化のため外郭２１に外郭側流路８１ｄ、８２ｄ及び液冷冷却装置９を組み込み一体的に設けた。
【００４５】
次に図１０に記載された実施形態２について説明する。
【００４６】
図１０は、実施形態２に係る全閉型電動機１２の縦断面図であり、図１１は全閉型電動機１２の空冷冷却装置１４，１７，１８の流路断面を示す横断面図である。なお、図中において実施形態１と同一の要素については同一の参照符号を付す。
【００４７】
図１０に示すように、本実施形態２の全閉型電動機１２は、ケース２を有している。ケース２は、円筒形状の外郭２１とその両端を塞ぐ第１端壁２２と第２端壁２３とを含む。
【００４８】
上記ケース２の内部には、第１端壁２２の中心を貫通し、第２端壁２３まで伸びる回転軸３が設けられている。回転軸３は第１端壁２２に設けた第１軸受１０と第２端壁２３に設けた第２軸受１１より回転可能に支えられる。そして、回転軸３には、円筒状の回転子４が固設されている。また、回転軸３には、回転子４の第１端壁２２側に円板状の第１ファン７１が固設され、回転子４の第２端壁２３側に同じく円板状の第２ファン７２が固設されている。さらに、円筒状の固定子５が、外郭２１の内壁に沿って固設される。そして、固定子５と回転子４の間に固定子５に固設されたコイル５１が設けられる。
【００４９】
そして、ケース２の内部は、それぞれ回転軸３と同軸に配置された固定子５、コイル５１、回転子４により、第１ファン７１側の第１機内空間６１と第２ファン７２側の第２機内空間６２とに分けられている。なお、回転子４とコイル５１の間には、回転子４の回転に必要な隙間が設けられている。
【００５０】
第１ファン７１は、回転子４とほぼ同半径の基台７４と、基台７４の第１端壁２２と対向する面の周縁部に複数枚設けられた羽板７３と、を含むラジアルファンである。第２ファン７２は、回転子４とほぼ同半径の基台７４と、基台７４の第２端壁２３と対向する面の周縁部に複数枚設けられた羽板７３と、を含むラジアルファンである。
【００５１】
実施形態２として示した全閉型電動機１２と上述の実施形態１の全閉型電動機１との大きな構成上の違いは、実施形態１では冷却手段として液冷冷却装置９を用いているのに対して、実施形態２の全閉型電動機１２においては３つに分けた空冷冷却装置１４，１７，１８を用いている点である。以下、空冷冷却装置１４について説明する。
【００５２】
図１０、図１１に示すように、空冷冷却装置１４は、第１機内空間６１の内部で第１ファン７１の回転により発生した空気を第２機内空間６２へ送るための第１流路１５と、第２機内空間６２の内部で第２ファン７２の回転により発生した空気を第１機内空間６１へ送るための第２流路１６（図１０では一部のみを図示）を有する。また、空冷冷却装置１４は、軸方向に間隔を空けて並んだ複数の放熱板１４１（本実施形態２では７枚）を有する。各放熱板１４１は、外郭２１の表面から径方向に離れるように延設されている。この空冷冷却装置１４は、ケース２の外郭２１の外周面上に突出して一体に配置される。
【００５３】
一方の流路について詳述する。図１０に示すように、第１流路１５は、空冷冷却装置１４内に設けられる連結流路１５ｃと第２端壁２３の内部を貫通する第２端壁側流路１５ｄを含む。第１流路１５の吸込口１５ａは、外郭２１の第１機内空間６１側の内壁に設けられる。連結流路１５ｃは、吸込口１５ａから第２端壁２３へ向かって回転軸３に沿って延びている。第２端壁側流路１５ｄは、第２端壁２３の内部を通り、軸受１１と第２ファン７２の羽板７３の間に設けた排出口１５ｂまで延びている。
【００５４】
図１１に示すように、連結流路１５ｃは、途中で４本の細い流路に分岐されて、空冷冷却装置１４の図示右側部分を通過している。４本に分岐した連結流路１５ｃは、上述した７枚の放熱板１４１を貫通するように設けられている（図１０）。これら４本の連結流路１５ｃは、７枚の放熱板１４１を通過した後、合流して一つの流路となり、第２端壁側流路１５ｄへ接続される。連結流路１５ｃの分岐の本数や、太さ、軸方向への距離等については、適宜調整可能である。なお、放熱板１４１と連結流路１５ｃは、連結流路１５ｃの熱を放熱板１４１に伝導可能に接合されている。例えば、連結流路１５ｃと放熱板１４１は溶接により接合されている。
【００５５】
他方、第２流路は、空冷冷却装置１４に設けられる連結流路１６ｃ（図１０では一部のみを図示）と第１端壁２２側に設けられる第１端壁側流路１６ｄを含む。連結流路１６ｃは、図１１に示すように、空冷冷却装置１４の図示左側部分を通過している。連結流路１６ｃの構造は、連結流路１５ｃとほぼ同じであるが、吸込口１６ａと排出口１６ｂが、連結流路１５ｃとは逆の配置となっている。したがって、連結流路１６ｃを流れる空気は、連結流路１５ｃを流れる空気と逆方向になる。
【００５６】
次に、空冷冷却装置１４を介した空気の循環と熱の移動について図１０及び図１１を用いて説明する。
【００５７】
第１機内空間６１内の空気は、第１機内空間６１から第２機内空間６２に向けて、図１０に矢印で示した方向に第１流路１５を介して流れる。なお、図１０においては、空気の循環を断面図の矢印で示したが、第１機内空間６１内の空気は、第１ファン７１によって旋回、攪拌されながら第２機内空間６２に向けて送り出される。  
【００５８】
具体的には、第１機内空間６１において、空気はコイル５１や固定子５などの高温部位から熱を奪い昇温する。暖められた空気は、第１ファン７１の回転により、吸込口１５ａへ送り出される。そして、この空気は、第１流路１５の連結流路１５ｃに流入する。連結流路１５ｃに流入した空気は空冷冷却装置１４を通過する。そして、流路内の空気の熱が流路に伝わり、上述した７枚の放熱板１４１を介して吸熱され、流路内の空気が冷却される。冷却された空気は、第２端壁２３に向かって送られ、第２端壁側流路１５ｄを通り、第２ファン７２の羽板７３と軸受１１の間に設けられた排出口１５ｂから第２機内空間６２へ排出される。
【００５９】
そして、第２機内空間６２へ排出された空気は、再度、コイル５１や固定子５などの高温部位から熱を奪い昇温する。暖められた空気は、連結流路１５ｃと逆に設けられた第２流路１６の吸込口１６ａへ送り出され、空冷冷却装置１４において再び冷却されて、第１端壁側流路１６ｄを通り、第１ファン７１の羽板７３と軸受１０の間に設けられた排出口１６ｂから第１機内空間６１へ排出される。なお、空冷冷却装置１４内の連結流路１６ｃの構造は、連結流路１５ｃと同じである。
【００６０】
次に、他の２つの空冷冷却装置１７，１８について説明する。図１０においては、これら２つの空冷冷却装置は開示されていない。
【００６１】
図１１に示すように、全閉型電動機１２は、空冷冷却装置１４の他に外郭２１の外周部に別の２つの空冷冷却装置１７及び１８が備えられている。一方の空冷冷却装置１７は、第２機内空間６２から第１機内空間６１へ空気を流通させる連結流路１６ｃのみを有する。他方の空冷冷却装置１８は、第１機内空間６１から第２機内空間６２へ空気を流通させる連結流路１５ｃのみを有する。これら２つの空冷冷却装置１７及び１８の構造は、上述の空冷冷却装置１４を２分割したような構造であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６２】
また、実施形態２においては、空冷冷却装置１４，１７及び１８の設置例として、外郭２１の外周上の３ヶ所に固設した場合を示したが、これに限られることなく、冷却効率や設置スペース等により、空冷冷却装置の数やレイアウトは適宜調節可能である。
【００６３】
上記のように、実施形態２においても実施形態１と同様の効果を有することができる。すなわち、第１流路１５と第２流路１６とする互いに独立した流路を設け、第１流路１５と第２流路１６を流れる空気の方向を互いに逆方向としたことにより、流路内及び機内空間において、互いに流れる空気が衝突することが無い。したがって、流れる空気の速度が減衰することがない。また、第１機内空間６１と第２機内空間６２を流れる空気の速度が均一に保たれる。よって、ケース２の機内空間を空気が効率的に循環する。このように、第１機内空間６１と第２機内空間６２内において、同じ条件で空気を循環させることができるため、機内空間の温度を均一化できる。
【００６４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これらの実施形態は、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、種々の変更、置き換え、変更を行うことができる。
これら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、特許請求の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６５】
１，１２…全閉型電動機、２…ケース、２１…外郭、２２…第１端壁、２３…第２端壁、２４…接合部、２５…接合部、３…回転軸、３１…出力端、３２…軸孔、４…回転子、５…固定子、５１…コイル、５２…コイル端、６１…第１機内空間、６２…第２機内空間、７１…第１ファン、７２…第２ファン、７３…羽板、７４…基台、８１…第１流路、８１ａ…吸込口、８１ｂ…排出口、８１ｃ…補強リブ、８１ｄ…外郭側流路、８１ｅ…第２端壁側流路、８１ｆ…外郭側流路開口部、８２…第２流路、８２ａ…吸込口、８２ｂ…排出口、８２ｃ…補強リブ、８２ｄ…外郭側流路、８２ｅ…第１端壁側流路、８２ｆ…外郭側流路開口部、９…液冷冷却装置、９０…内部冷却装置、９１…冷却液流路、９２…流入口、９３…流出口、９４…冷却液流路、１０…第１軸受、１１…第２軸受、１４…空冷冷却装置、１４１…放熱板、１５…第１流路、１５ａ…吸込口、１５ｂ…排出口、１５ｃ…連結流路、１５ｄ…第２端壁側流路、１６…第２流路、１６ａ…吸込口、１６ｂ…排出口、１６ｃ…連結流路、１６ｄ…第１端壁側流路、１７…空冷冷却装置、１８…空冷冷却装置。
【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１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図８】
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【図９】
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