(57)【要約】【課題】水などが入り難い開放型の回転電機を提供すること。【解決手段】開放型の誘導電動機などの回転電機のハウジング(筐体)６に形成すべき開口として、上側の開口部１０、１１と下側の開口部１２、１３を分けて設け、内部に反対方向の上部冷却風の流れＵＦと下部冷却風の流れＤＦを別々に作り出されるようにし、各開口部には、水などの異物が入り込まないように、外側に庇状の風向部材１８〜２５を設けた。【選択図】図１
2008182812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心にして回転する回転子と、前記回転子に回転磁界を与える固定子と、前記回転軸を支持する軸受けと、前記軸受けを支持するブラケットと、前記固定子と前記ブラケットを支持する筺体とを備えた回転電機において、
前記筐体の内部で上側の部分に連通するようにして前記筺体の左側と右側に夫々形成した左上開口部及び右上開口部と、
前記筐体の内部で下側の部分に連通するようにして前記筺体の左側と右側に夫々形成した左下開口部及び右下開口部と、
前記筐体の外側で前記開口部の夫々の上側に位置するようにして取付けられている庇状の風向部材とを備え、
前記筐体の内部で横方向に通流される外気が当該筐体の上部と下部で反対になるように構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機において、
前記風向部材は、前記上部開口部から排出された外気が前記下部開口部に流入しないように作られていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１記載の回転電機において、
前記筐体の中で前記上部開口部と前記下部開口部の間に仕切り板が設けられていることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電動機などの回転電機に係り、特に汎用の開放型誘導電動機に好適な回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、回転電機とは、電気エネルギーと回転エネルギーの間で変換機能を果たす機器の総称であるが、代表例には各種の電動機があり、例えば誘導電動機など、現代の工業技術を支えている重要な機器として欠かせない存在になっていて、各種の分野に幅広く使用されている。
【０００３】
ところで、この回転電機は種々の形式に分類されるが、その代表例に保護方式があり、これには、主として開放型と全閉型がある。そして、このことは誘導電動機でも同じで、使用環境などに応じて従来から使い分けられているが、ここで、よく知られているように、内部が開放され、雰囲気などの外気が自由に出入りできるようにされているものが開放型と呼ばれ、閉鎖され外気の出入りができないようになっているものは、全閉型と呼ばれている。
【０００４】
このとき、一般的にいって、全閉型の回転電機は、名称の通り、内部が閉鎖されているので、内部で発生した熱の放熱が困難である反面、水などの異物の侵入が抑えられるので、或る程度、使用環境に左右されずに適用が可能であるが、その分、コスト高となる。他方、開放型は、機器内部が外気に連通されているので放熱が良く、冷却性能に優れているが、水などの異物の侵入について配慮を要する。
【０００５】
ここで、開放型の回転電機は、比較的簡単な構成で、且つ冷却性能に優れていることから、従来から比較的小型の誘導電動機として汎用されいる。なお、このような開放型の回転電機についての周知技術は数知れないが、敢えて挙げるとすれば特許文献１がある。
【特許文献１】特開平８−１４９７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術は、回転電機を開放型にした場合における冷却性能の維持に配慮がされているとは言えず、水など異物の侵入抑制を図った場合、冷却性能の維持が困難になるという問題があった。
【０００７】
ここで、開放型の回転電機の場合、内部に水などが入り込まないように保護されるのが望ましいのは、言うまでもない。
【０００８】
そして、この場合、ＪＩＳ(日本工業規格)でもＩＰ２２と呼ばれる保護方式についての規格がされているものであるが、しかし、ここで水などが入り難い構成にした場合、機器の内部と外部の間での外気の出入りのための構成についてバランスを考慮する必要がある。しかし、従来技術では、このようなバランスに配慮がされているとは言えないので、上記した問題が生じてしまうのである。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、水などが入り難い開放型の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】
【００１０】
上記目的は、回転軸を中心にして回転する回転子と、前記回転子に回転磁界を与える固定子と、前記回転軸を支持する軸受けと、前記軸受けを支持するブラケットと、前記固定子と前記ブラケットを支持する筺体とを備えた回転電機において、前記筐体の内部で上側の部分に連通するようにして前記筺体の左側と右側に夫々形成した左上開口部及び右上開口部と、前記筐体の内部で下側の部分に連通するようにして前記筺体の左側と右側に夫々形成した左下開口部及び右下開口部と、前記筐体の外側で前記開口部の夫々の上側に位置するようにして取付けられている庇状の風向部材とを備え、前記筐体の内部で横方向に通流される外気が当該筐体の上部と下部で反対になるようにして達成される。
【００１１】
このとき、前記風向部材は、前記上部開口部から排出された外気が前記下部開口部に流入しないように作られているようにしても上記目的が達成され、更に、このとき、前記筐体の中で前記上部開口部と前記下部開口部の間に仕切り板が設けられているようにしても上記目的が達成される。
【００１２】
上記手段によれば、開放型回転電機の筐体に設けられる開口部について、筺体の外側に、水などが当該開口部から機器内部に入らないようにする部材が設けられるので、一方の開口部から当該機器の外へ出た外気が再び他方の開口部から内部に入らないようにでき、回転電機の内部に開口部から水などが入るのを従来よりも低減する。
【００１３】
また、上記手段によれば、回転電機の内部に外気を取り込む開口部と、当該電機の外部に外気を排出する開口部とが分離、隔離されているので、開口部の一方から他方にそのまま外気が回り込んでしまうのが抑えられ、この結果、当該機器から発生される熱により熱くなっている外気が再び当該機器の内部に戻ることがないので、機器の放熱が促進され、冷却効率の改善が見込める。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来の方式よりも冷却効率の改善が見込めるので、より信頼性が向上した回転電機の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る回転電機について、図示の実施の形態により詳細に説明する。ここで、図１と図２は、本発明を誘導電動機に適用した場合の一実施の形態を示したもので、このとき、図１は、この回転電機を正面から見た断面図で、図２は、図２のＡ−Ａ線による断面図である。
【００１６】
そして、これらの図において、１は固定子、２は回転子、３は回転軸、４、５は軸受(転がり軸受：ボールベアリング)、６はハウジング(筐体)、７、８はブラケット(エンドブラケット)であり、ハウジング６には台座部９が設けられている。ここで、回転軸３が軸受５から外に突き出ている方、つまり図１では紙面から手前になっていて、図２では下側になっているのか当該機器の前部になり、このとき台座部９が設けられている方が下部になる。
【００１７】
まず、固定子１は、固定子鉄心１Ａに固定子巻線(電機子巻線)１Ｂを巻回したもので、ハウジング６の中に強固に固定されている。そして、この固定子１の中に回転子２が挿入され、当該回転子２に嵌合されている回転軸３がブラケット７、８に設けてある軸受４、５に軸支され、これにより、当該回転子２が固定子１の中で回転自在に保持されるようになっている。
【００１８】
そして、ブラケット７、８は、ハウジング６の両端に夫々嵌合され、図示してないボルトなどにより、ハウジング６に強固に固定されるが、このとき、回転軸３は、その一方の端部、つまり図２のブラケット７側の端部は、軸受４から外側に所定の長さにわたり突出され、出力軸として使用できるようにしてあり、従って、台座部９により所定の場所に据付けられることにより、誘導電動機として用いることができる。
【００１９】
このときハウジング６は、一般に略円筒形に作られ、これに開口を設けることにより、ハウジング内が外部の雰囲気に連通されるようにしてあり、これが開放型と呼ばれる所以であるが、ここで、この実施形態の場合、ハウジング６の中で特に空間になっている部分は、図２から明らかなように、一方のブラケット７の近傍と、他方のブラケット８の近傍にある。そこで、ここでは、便宜上、ブラケット７側にある空間を前空間ＦＳとし、ブラケット８側にある空間を後空間ＲＳとする。
【００２０】
そして、まず、図１において、回転軸３の中心軸を通る水平面でハウジング６内を上下に区分し、上側の部分と下側の部分とする。次に、図２において、前空間ＦＳと後空間ＲＳが形成されている部分の夫々において、ハウジング６の上側の部分の左右と下側の部分の左右に開口部１０〜１７を形成し、内部が外気に連通され、開放型の機器が構成されるようにする。
【００２１】
そこで、次に、これらの開口部について詳しく説明する。まず、開口部１０と開口部１１は、前空間ＦＳの中で上側になった部分に左右一対になってハウジング６に形成され、次に、開口部１２と開口部１３は、同じく下側になった部分に左右一対になってハウジング６に形成されている。
【００２２】
また、後空間ＲＳにおいても同様で、まず、開口部１４と開口部１５は、後空間ＲＳの中で上側になった部分に左右一対になって形成され、次に、開口部１６と開口部１７は、同じく下側になった部分に左右一対になって形成されている。
【００２３】
そして、この実施形態では、これら開口部１０〜１７の夫々に、更に、庇状の風向部材１８〜２５が取付けてある。すなわち開口部１０の上には風向部材１４が設けられ、開口部１１の上には風向部材１５が設けられている。また、開口部１２には、上側に風向部材１６が設けられ、開口部１３には、同じく上側に風向部材１７が設けられている。
【００２４】
更に、この実施形態では、ハウジング６の内側で、上側の開口部１０、１１、１４、１５と下側の開口部１２、１３、１６、１７の各々の間になる部分に夫々仕切り板２６、２７、２８、２９が取付けられている。すなわち上側の開口部１０と下側の開口部１２の間には仕切り板２６が介在され、上側の開口部１１と下側の開口部１３の間には仕切り板２７が介在され、上側の開口部１４と下側の開口部１６の間には仕切り板２８が介在され、そして、上側の開口部１５と下側の開口部１７の間には仕切り板２９が介在されている。
【００２５】
次に、この実施形態において、ハウジング６内での通風状態について説明する。ここで、この実施形態のように、回転電機が開放型の誘導電動機の場合、回転子２に羽根部材２Ａを設け、これにより通風用のファンとしての働きが得られるようにしてある。このとき回転子２がかご型の場合、この羽根部材２Ａは、かご型巻線のエンドリングと一体に形成されるのが通例である。
【００２６】
そこで、いま、回転子２が、図１の矢印Ｘ方向に回転したとする。そうすると、羽根部材２Ａによるファン作用により、前空間ＦＳと後空間ＲＳの中の上側になった部分では、矢印Ｙで示すように、右側の開口部１１と１５から外気が取り込まれ、左側の開口部１０と１５から排出される方向の流れ、すなわち上部冷却風の流れＵＦが現れる。
【００２７】
また、このとき、前空間ＦＳと後空間ＲＳの中の下側になった部分では、同じく羽根部材２Ａによるファン作用により、矢印Ｚで示すように、左側の開口部１２と１６から外気が取り込まれ、右側の開口部１３と１７から排出される方向の流れ、すなわち下部冷却風の流れＤＦが現れる。
【００２８】
このとき、まず、ハウジング６の内部においては、上側の開口部と下側の開口部の間に各々仕切り板２６〜２９が介在されている。そこで、ハウジング６内における上部冷却風の流れＵＦと下部冷却風の流れＤＦの分離を効果的に保つことができるようになる。
【００２９】
次に、ハウジング６の外部においては、各開口部に庇状の風向部材１８〜２５が取付けてある。従って、ハウジング６の外でも上部冷却風の流れＵＦと下部冷却風の流れＤＦが分離され、一方、開口部から排出された外気が再び他の開口部に取り込まれてしまうのを効果的に抑えることができるようになる。
【００３０】
しかも、このとき風向部材１８〜２５が設けられているので、水滴などの異物を開口部から逸らす働きも得られることになる。
【００３１】
従って、この実施形態によれば、開口部の位置を特定化し、仕切り板を設けたことで、機器の内部と外部の間での外気の出入りのための構成についてのバランスが良くなり、この結果、水など異物の侵入抑制を図りながら、更に冷却性能が向上された開放型の回転電機を低コストで提供することができる。
【００３２】
ところで、以上に説明した実施形態は、本発明をよりよく理解させるための一実施形態例であり、従って、本発明は、実際に設計し製品化する際に適宜変更を加えても、勿論よいものである。また、以上の実施形態では、本発明を誘導電動機に適用した場合について説明したが、本発明は、他の種類の回転電機、例えば同期電動機や各種発電機にも適用可能なことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る回転電機の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る回転電機の一実施の形態を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：固定子
１Ａ：固定子鉄心
１Ｂ：固定子巻線
２：回転子
２Ａ：羽根部材(冷却ファン用の部材)
３：回転軸
４、５：軸受(転がり軸受：ボールベアリング)
６：ハウジング(筐体)
７、８：ブラケット
９：台座部
【図１】
2008182812.tif 000003
【図２】
2008182812.tif 000004