(57)【要約】  電動回転機のためのスリップリング装置（１）は、ロータ（２）と、ロータ（２）上に配置され、スリップリング、およびスリップリングと電気的に接触可能な摺接要素を有する、摺接デバイス（３）とを有する。さらに、吸気デバイスを有するラジアルインペラホイール（４）が、ロータ（２）上に配置され、吸気デバイスは、ラジアルインペラホイール（４）の動作中に冷却流体が吸気デバイスを通じて摺接デバイス（３）に沿ってラジアルインペラホイール（４）に引き込まれ得るようにデザインされている。さらに、スリップリング装置（１）は、螺旋デザインであり、かつラジアルインペラホイール（４）の半径方向周辺部を囲んでいる、スパイラルハウジング（１０）を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリップリング装置（１）を有する電動回転機であって、
ロータ（２）と、
前記ロータ（２）上に配置され、スリップリング、および前記スリップリングと電気的に接触可能な摺接要素を有する、摺接デバイス（３）と、
前記ロータ（２）上に配置され、吸気デバイスを有するラジアルインペラホイール（４）であって、前記吸気デバイスは、前記ラジアルインペラホイール（４）の動作中に冷却流体を前記吸気デバイスによって前記摺接デバイス（３）に沿って前記ラジアルインペラホイール（４）に引き込むことができるように構成されている、ラジアルインペラホイール（４）と、
螺旋デザインであり、かつ前記ラジアルインペラホイール（４）の半径方向周辺部を囲んでいる、スパイラルハウジング（１０）と、
を有し、
前記スパイラルハウジング（１０）は、螺旋領域（１７）と、前記螺旋領域の下流に配置され、流出開口部（１９）を有する流出領域（１８）とを有し、
前記螺旋領域（１７）では、前記スパイラルハウジング（１０）の内壁は、螺旋関数に本質的に対応するように前記ロータ（２）の回転軸から離間しており、
前記螺旋領域（１７）と前記流出領域（１８）との間の接合領域において、タング（２０）が前記内壁により形成され、前記タング（２０）において、前記回転軸に垂直な断面平面で、前記内壁と前記ラジアルインペラホイール（４）の外周との間にタング間隙（２１）が形成され、前記タング間隙（２１）は、前記内壁と前記ラジアルインペラホイール（４）の前記外周との間の最小距離であり、
前記螺旋領域（１７）において、前記ロータ（２）の前記回転軸から半径方向に進むようにして測定された、前記ラジアルインペラホイール（４）の前記外周と前記内壁との間の距離の最大値（２４）が、前記タング間隙（２１）の６倍〜８倍に相当する、電動回転機。
【請求項２】
前記流出領域（１８）では、断面積の大きさは、流動方向において一定である、請求項１に記載のスリップリング装置（１）。
【請求項３】
前記タング間隙（２１）は、前記ラジアルインペラホイール（４）のブレード（２３）の半径方向範囲の半分より小さい、請求項１に記載の電動回転機。
【請求項４】
前記タング（２０）は、鈍角になっている、請求項１、２、または３に記載の電動回転機。
【請求項５】
前記タング（２０）は、１１０°〜１３０°の角度を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の電動回転機。
【請求項６】
前記スパイラルハウジング（１０）を有する、請求項１に記載の電動回転機のための後付けキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、発電機、特にターボ発電機、またはモータなど、スリップリング装置を有する電動回転機に関する。本発明は、このような電動ロータ機（electric rotor machine）のための後付けキットにも関する。
【背景技術】
【０００２】
スリップリングと、例えばブラシと呼ばれるものなどの摺接要素とを有するスリップリング装置は、互いに対して回転する構成要素間で電力または信号が送信されるのを可能にする、摺動接点またはブラシブリッジを形成する。特に、スリップリング装置は、スリップリング装置の摺動接点によって静止励磁機デバイスからロータの励磁機巻線内へと必要な励磁機電圧を供給するために、発電機、同期機、およびターボ発電機に使用され得る。
【０００３】
このようなスリップリング装置は、摩擦および電流の結果として生じる温度を逃がすために、冷却しなければならない。
【０００４】
さらに、摺動接点上での機械的摩擦により摩擦粉塵が生じ、この摩擦粉塵は、取り除かなければ摺接デバイスの機能的能力、特にその電気接触形成特性に悪影響を及ぼし得るので、取り除かなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、動作特性が改善された、特に、欠陥に対する脆弱性が低下し、耐用年数が延びた、スリップリング装置を有する電動回転機を明示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、独立請求項に記載した、電動回転機のためのスリップリング装置を有する電動回転機によって達成される。
【０００７】
スリップリング装置を有する電動回転機は、ロータと、ロータ上に配置され、スリップリング、およびスリップリングと電気的に接触可能な摺接要素を有する、摺接デバイスと、ロータ上に配置され、吸気デバイスを有するラジアルインペラホイールとを有し、吸気デバイスは、ラジアルインペラホイールの動作中に冷却流体を吸気デバイスによって摺接デバイスに沿ってラジアルインペラホイールに引き込むことができるように構成されている。さらに、スリップリング装置は、螺旋デザインであり、かつラジアルインペラホイールの半径方向周辺部を囲んでいる、スパイラルハウジングを有する。
【０００８】
電動回転機は、例えば電力または信号が摺接デバイスによりステータからロータへと送信される、例えばモータまたは発電機など、任意の所望の電気機械であってよい。特に、回転機は、ターボ発電機であってよい。
【０００９】
摺接デバイスは、スリップリングと摺接要素との間に電気摺動接点を形成することができ、この接点によって、電圧または信号がステータとロータとの間で送信され得る。
【００１０】
摺接要素は、ブラシ、カーボンブラシ、スリップカーボン（slipping carbon）、またはモータカーボン（motor carbon）とも呼ばれる。その組成は、接点および伝達されるべき電力から成る要件に適合しなければならず、さまざまであり得る。摺接要素は、例えば銅、銀、またはモリブデンなどの金属成分で強化されたグラファイトを有するか、でなければ、金属成分のみを有することができる。
【００１１】
以下では材料の組成に関係なく炭粉と呼ばれる材料摩耗は、摺接デバイスにおいて、特に、摺接要素において、摩擦および熱の激しい発生の結果として起こる。この炭粉は、摺接デバイスの電気的特性をひどく損なう場合があり、その結果、機能性および耐用年数、ならびにスリップリング装置を使用する可能性全体が、特に発電機における励磁機電流伝送から成る厳しい要件により、悪影響を受けかねない。
【００１２】
冷却流体の流れを発生させるため、また、炭粉を運び去るため、ロータ上に配置されたラジアルインペラホイールは、吸気デバイスを備えている。特に、吸気デバイスは、摺接デバイスにおいて、例えば冷却流体貯蔵部から利用可能となった冷却流体が、例えばロータによって駆動されるラジアルインペラホイールによって放出される前に、摺接デバイスに沿って伝達され、特にスリップリングと摺接要素との間の領域において流れ去るような形で、吸気デバイスによって吸引されるように構成され得る。
【００１３】
特に、吸気デバイスは、ロータ上に配置されラジアルインペラホイールへのダクトを形成する摺接デバイスを本質的に囲む吸気コネクタを有し得る。ラジアルインペラホイールが例えばロータによって回転させられると、ラジアルインペラホイールのブレード間に位置する空気が、遠心力によって外側へ運ばれ、その結果、冷却流体を摺接デバイスに沿って伝達させ得る吸引が、吸気デバイスまたは吸気コネクタの領域で起こる。
【００１４】
炭粉で汚染された、加熱された冷却流体を効率的かつ選択的に排出できるようにするために、装置は、スパイラルハウジングを有し、スパイラルハウジングは、ロータの回転軸に垂直な断面平面上で螺旋形状に配置された内壁を有する。
【００１５】
内壁の螺旋形状の構成により、炭粉で汚染された冷却流体の流れが、スパイラルハウジングを通って本質的に妨げられずに排出されることを可能にし、スパイラルハウジング内部の圧力差が大きい領域が回避される。その結果、異なる向きの粒子の動きが小さな空間で起こる、渦巻く逆流領域と、流速が遅いデッドフロー領域とを回避することができる。
【００１６】
これは、摩擦粉塵を運び去る上で特に好ましい影響を及ぼすことが明らかになっている。それは、特に、この摩擦粉塵が、その表面特性および電荷特性により逆流領域およびデッドフロー領域において塊を容易に形成し、かつ／または内壁上に堆積するためである。したがって、摩擦粉塵を含有する冷却流体の均一な流出が、ハウジングの螺旋形状の構成によってもたらされ、その結果、スパイラルハウジングの近くでの凝集および堆積を回避することができる。
【００１７】
その結果、一方では、スパイラルハウジングを通る質量流が、他方では、摩擦粉塵の排出が、改善され得る。保全間隔は長くなり得、スリップリング装置全体の耐用年数が改善される。同時に、首尾一貫した電気接触形成特性を達成することができ、これにより、高電力発電機で使用されるスリップリング装置の適合性が改善される。
【００１８】
一実施形態では、スパイラルハウジングは、螺旋領域と、螺旋領域の下流に配置され、流出開口部を有する流出領域とを有し、螺旋領域では、スパイラルハウジングの内壁は、螺旋関数に本質的に対応するようにロータの回転軸から離間している。
【００１９】
螺旋関数は、ここでは、特に、スパイラルハウジングをロータの回転軸に垂直な平面で切り開いた場合に、見えるようになり得る。この断面平面では、スパイラルハウジングの内壁は、ロータの回転軸の周りに及び、かつ回転軸から離れて途切れずに延びる、曲線を形成し得る。螺旋関数は、ここでは単に、数学的に記述された螺旋関数のウォームライン（worm line）として模され得るか、または、全体もしくは部分的に、例えば、数学的な螺旋関数に対応し得る。
【００２０】
螺旋関数は、例えば、アルキメデスポンプのように構成され得、これによって、内壁と回転軸との間の距離を、回転角に、したがって、ラジアルインペラホイールの円周部分に本質的に比例して増大させることができる。その結果、ラジアルインペラホイールの円周において吹き出る冷却流体は、アルキメデスに従うようにして広くなるハウジング領域を通って効率的に運び去られ得、高圧領域が回避される。
【００２１】
これに代わるものとして、螺旋関数は、回転軸を通る放射状線が一定の接線角で内壁と交差する対数螺旋関数において微分幾何学的考察に従って生じる、電流フィラメントおよび／または摩擦粉塵の粒子の経路の近似考察（approximated consideration）によって、定義され得る。内壁のこのような構成により、電流フィラメント、したがってさらに冷却流体と混合される摩擦粉塵粒子が、本質的に妨げられずに螺旋領域から伝達され、高圧領域を回避する。このことは、摩擦粉塵の粒子が効率的に運び去られるのに役立ち、内壁上に粒子が堆積するのを防ぐ。
【００２２】
例えば、双曲螺線または部分螺線の記述としての内壁の構成など、さらなる螺旋構成も可能である。
【００２３】
螺旋領域の下流に配置された流出領域によって、例えば流出コネクタのように、冷却流体が、また、これと混合される摩擦粉塵が選択的に伝達され離れることを確実にし得る。
【００２４】
一実施形態では、流出領域では、断面積の大きさは、流動方向において一定である。特に、ロータの回転軸に垂直な断面平面内で流出領域の横方向の境界を示す内壁は、少なくとも部分的に、または流出領域全体において、互いに平行に配置され得る。
【００２５】
流動方向において一定である流出領域の断面積により、摩擦粉塵で汚染された冷却流体は、一定の圧力で流出領域を通って流れ去ることができ、その結果、例えば流出領域の内壁において、比較的高い圧力および渦巻きの領域が回避される。流出コネクタを通る均一な流れがあり、これにより、摩擦粉塵の堆積物の形成が減少し、同時に、任意の堆積物の腐食が促進される。したがって、スパイラルハウジングの汚れを効率的に妨げるか、または阻止する。
【００２６】
一変形形態では、螺旋領域と流出領域との間の接合領域において、タングが、タング上の、回転軸に垂直な断面平面で、内壁とラジアルインペラホイールの外周との間にタング間隙ができるように、内壁により形成され、このタング間隙は、内壁とラジアルインペラホイールの外周との間の最小距離である。
【００２７】
したがって、タングは、螺旋領域と流出領域との間の接合領域において、内壁の一種の湾曲部または折り目を形成する。これにより突起ができ、その先端部に、内壁とラジアルインペラホイールの外周との間の最小距離の場所が位置している。タング間隙は、タングの先端部においてラジアルインペラホイールの外周と内壁との間で、シャフトの回転軸から半径方向に測定した距離に相当する。
【００２８】
タングは、内壁とラジアルインペラホイールの外周との間に狭い間隙を形成する。これにより、ラジアルインペラホイールから既に運び出されていて摩擦粉塵を含有する冷却流体が、その渦により流出領域を出て螺旋領域に再び入るのを回避することが可能となる。特に、螺旋領域から流出領域内へと既に伝達された摩擦粉塵の粒子は、本質的に、タングによって螺旋領域に再び入ることができない。
【００２９】
このような粒子は、螺旋領域から流出領域へと案内されることにより、既に減速しているので、それらが螺旋領域に再び入ると、それらの粒子が内壁上に堆積することが起こり得る。したがって、タングは、螺旋領域内での摩擦粉塵の堆積物を効率的に防ぐ。
【００３０】
一実施形態では、タング間隙は、ラジアルインペラホイールのブレードの半径方向範囲の半分より小さい。
【００３１】
これにより、摩擦粉塵を含有し、既に螺旋領域から流出領域内へと排出されている冷却流体が、螺旋領域に再び入る状況が回避され、そのため、さらなる堆積が阻止される。
【００３２】
さらなる実施形態では、螺旋領域において、ロータの回転軸から半径方向に進むようにして測定された、ラジアルインペラホイールの外周と内壁との間の距離の最大値が、タング間隙の６倍〜８倍に相当する。
【００３３】
このような螺旋領域の構成により、ラジアルインペラホイールのブレードが動く方向において、ラジアルインペラホイールの半径方向出口のエッジと内壁との間の領域の十分な広がりがもたらされる。これによって、摩擦粉塵を含有する冷却流体は、インペラホイールのブレードが回転する際に、これらのブレードによって、タングの領域から最大値の領域へ効率的に運び去られ得る。このことは、圧力差を回避し、汚染された冷却流体の均一な流出を促進し、かつ堆積を阻止する。
【００３４】
さらなる実施形態では、タングは、鈍角になっている。特に、内壁の接線方向の面は、タングまたはタング先端部の領域において、流出領域における内壁の接線方向の面と共に、螺旋領域における回転軸に対し鈍角の外角を囲み得る。
【００３５】
タングの鈍角の実施形態は、圧力差が比較的大きい領域を、さらに良好に回避し、このことは、逆流領域の生成、および摩擦粉塵の堆積のリスクが高いデッドフロー領域の形成を阻止する。
【００３６】
さらなる実施形態では、タングは、１１０°〜１３０°の角度を囲む。
【００３７】
一連の試験では、このような角度は、一方では、摩擦粉塵を含有し、既に流出領域内に伝達されている冷却流体が螺旋領域に再び入ることを阻止し、他方では、逆流領域および／またはデッドフロー領域の形成を引き起こし得る、圧力差が高い流動領域の形成を回避するのに適切であることが証明されている。
【００３８】
前述したような特徴部を有するスリップリング装置のための後付けキットは、特に、スパイラルハウジングを有する。
【００３９】
スパイラルハウジングは、ここでは特に、前述したような個々の特徴部またはすべての特徴部を有する。このスパイラルハウジングは、既存のスリップリング装置上に、少ない取り付け費用で配置され得るように、さらに構成され得る。
【００４０】
スパイラルハウジングを備えた後付けキットを提供することにより、例えばターボ発電機内の、既存のスリップリング装置に、本発明によるスリップリング装置を備えることが可能となる。その結果、ある状況下でスリップリング装置内に位置するインペラハウジングをスパイラルハウジングと取り換えるだけでよくなる。スパイラルハウジングは、ロータに取り付けられて、ラジアルインペラホイール上またはその周りに配置され得るように、適切な寸法にされる必要がある。
【００４１】
詰まりの影響をより受けやすいインペラハウジングは、後付けキットを用いて、本発明によるスパイラルハウジングに置き換えられ得る。その結果、摩擦粉塵の堆積が回避され、摺接デバイスは、効率的に冷却され得、また、スリップリング装置の耐用年数および信頼性が改善され得る。
【００４２】
前述したような本発明の特性、特徴部、および利点と、それらが達成される方法とは、図面と共により詳細に説明される例示的な実施形態の以下の説明と併せて、より明確になり、かつより容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】電動回転機のためのスリップリング装置を、概略的に示された冷却流体の流れと共に示す図である。
【図２】ラジアルインペラホイールを備えたスパイラルハウジングを通る、片側から示された断面図である。
【図３】図２のスパイラルハウジングに関するパラメータを決定するための方法を示す図である。
【図４】ラジアルインペラホイールを備えたスパイラルハウジングを通る、回転軸に対して垂直な断面図である。
【図５】ラジアルインペラホイールを備えたさらなるスパイラルハウジングを通る、回転軸に対して垂直な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、例えば、発電機、ターボ発電機、またはモータの電動回転機のロータ２上に配置されたスリップリング装置１の概略図である。スリップリング装置の領域においてシャフトのように構成されたロータ２上には、摺接デバイス３のスリップリングがロータに回転可能に固定されるように接続される形で、２つの摺接デバイス３が配置されており、例えばカーボンブラシなどの摺接要素が、回転機のステータ上に配置され、これに電気的に結合される。スリップリングおよび摺接要素は、ここでは、スリップリングがロータと共に回転するとスリップリングが摺接要素と周期的に接触し得るように、互いに対して配置されており、その結果、ブラシブリッジのように電気接点が形成され得る。
【００４５】
回転可能に固定されるように、または変速機を介して、ロータ２に接続され得る、ラジアルインペラホイール４は、摺接デバイス３間に配置されている。ラジアルインペラホイール４は、例えばセンタープレート５を有してよく、この両側には、小さな半径方向円周と、その円周の外側に配置されたブレードとを備えたブレードプレート６が配置され、この両側には、センタープレート５の半径に本質的に対応する半径を有するカバープレート７が配置され得る。ブレードは、センタープレート５またはカバープレート７の半径に対応する半径方向範囲を有し得る。ブレードの領域内へと半径方向に延び、そのため、ラジアルインペラホイール４のブレード領域内への横方向入り口を形成するカットアウトが、カバープレート７において回転軸に対して同心円状に設けられ得る。
【００４６】
回転機の動作中、ロータ２は回転させられる。その結果、スリップリングと摺接要素との間での周期的な滑り接触が、摺接デバイス３においてもたらされる。同時に、ラジアルインペラホイール４が回転させられ、ブレードスペース内に位置する流体は、冷却流体の流れ８により示されるように、外側に向けて半径方向に伝達される。その結果、吸引がブレードスペース内へ引き起こされ、この吸引により、流体がラジアルインペラホイール４のカバープレート７におけるカットアウトを通じて横方向に取り込まれる。
【００４７】
吸引は、摺接デバイス３の領域で利用可能となる冷却流体を、摺接デバイス３を通じて、特に、摺接デバイス３を囲みラジアルインペラホイール４のカバープレート７におけるカットアウトに通じる吸気コネクタのように構成される吸気デバイスによってスリップリングおよび摺接要素に沿ってラジアルインペラホイール４内へと、冷却流体の流れ９によって示すように吸引するために使用され得る。これにより、一方では、摺接デバイス３が効率的に冷却され、他方では、摺接の結果として摺接要素および／またはスリップリングから除去された摩擦粉塵が、摺接デバイス３およびスリップリング装置１全体から運び去られることが可能となる。
【００４８】
摩擦粉塵を含有する加熱された冷却流体を、スリップリング装置１から選択的かつ効率的に除去するために、ラジアルインペラホイール４を囲むハウジングが、ラジアルインペラホイール４の半径方向外周の外側に配置され得、ハウジングのデザインは、図２および図３に従って実施され得る。
【００４９】
図２は、ラジアルインペラホイール４上のスパイラルハウジング１０の構成を通る断面図の片側の概略図である。ラジアルインペラホイール４の横では、冷却流体をラジアルインペラホイール４の内部へと伝達するための吸気コネクタ１１が、ラジアルインペラホイール４に通じている。
【００５０】
スパイラルハウジング１０の一構成では、その幅１２は、外周においてラジアルインペラホイール４の幅１３より広くなるように選択され得る。半径方向の増加量（radial increase）１４は、図２と図３との組み合わせから明らかとなるように、円周角１５の関数として、特に角度の増加量１６の関数として、決定され得る。
【００５１】
冷却流体粒子または摩擦粉塵の粒子の一定の渦の仮定のもとに計算された、電流フィラメント線に対応するスパイラルハウジング１０の実施形態がここで目的とされている場合、この結果として、例えば、対数螺旋の形態をしたスパイラルハウジング１０の内壁の構成がもたらされ得る。
【００５２】
図４は、ラジアルインペラホイール４が内部に配置され、回転方向が示された、スパイラルハウジング１０を示す。スパイラルハウジング１０は、螺旋領域１７を有し、螺旋領域１７において、スパイラルハウジング１０の内壁は、ロータ２の回転軸から離間しており、そのため、本質的には螺旋関数に従って、ラジアルインペラホイール４の外周から離間している。スパイラルハウジング１０の内壁の螺旋構成の結果、ラジアルインペラホイール４の外周とスパイラルハウジング１０の内壁との間の自由空間は、下流で広くなり、その結果、ラジアルインペラホイール４によって放出され、摩擦粉塵を含有する冷却流体の流れは、螺旋領域１７を通ってスパイラルハウジング１０の流出領域１８内へと効率的に運び去られ得る。スパイラルハウジング１０の内壁とラジアルインペラホイール４の外周との間の、流動方向に増大する距離によって、螺旋領域１７内における高圧および圧力差が大きい領域が回避されるように、冷却流体が摩擦粉塵の粒子と共に運び去られることが可能となる。したがって、摩擦粉塵がハウジング上に堆積し得る逆流領域またはデッドフロー領域が大部分は回避される。
【００５３】
螺旋領域１７の下流では、摩擦粉塵を含有する冷却流体が、流出領域１８を通って、流出開口部１９まで伝達され、流出開口部１９において、この冷却流体は、スパイラルハウジング１０から排出される。
【００５４】
螺旋領域１７と流出領域１８との間の接合領域では、スパイラルハウジング１０の内壁は、タング２０を形成し、タングにおいてスパイラルハウジング１０の内壁とラジアルインペラホイール４の外周との間のタング間隙２１が最小になる、すなわちスパイラルハウジング１０の内壁とラジアルインペラホイール４の外周との間の半径方向最小距離がタング領域において想定される。タング領域は、スパイラルハウジング１０の内部内への突起を形成する。特に、図示する例では、タング間隙２１は、ラジアルインペラホイール４のブレード２２の半径方向範囲の半分より小さい。
【００５５】
これにより、流出領域１８がタング２０の前の狭い間隙によってのみ、螺旋領域に接続されることが確実となる。その結果、一方では螺旋領域に、他方ではその下流の流出領域に形成され得るような、流動方向が異なる流動領域は、本質的には互いに分離されている。したがって、主な流動方向は、スパイラルハウジング１０の各領域において定められる。
【００５６】
その結果、逆流領域およびデッドフロー領域の発生を防ぐことが可能となり、これにより、通過流量を改善すると同時に、摩擦粉塵がスパイラルハウジング１０の内壁に堆積するのを妨げる。
【００５７】
さらに、図示された例示的な実施形態では、タング２０は鈍角となっているが、これは、螺旋領域１７においてタング２０に隣接した、内壁の接線方向の面が、タング２０に隣接した流出領域１８の内壁の接線方向の面と共に、鈍角の外角２３を囲むためである。特に、図示する例では、タング２０は、１１０°〜１３０°の外角２３を有し得るが、それは、この領域がタング２０上での摩擦粉塵の堆積物を回避するのに特に好ましいことが証明されているためである。その結果、タング２０の領域における圧力ピークが回避され得、また摩擦粉塵の粒子の堆積物が減少し得る。
【００５８】
図５は、ラジアルインペラホイール４が中に配置されたスパイラルハウジング１０のさらなる例を示し、この例では、流動方向における断面の大きさが、流出領域１８において一定である。これは、互いに向かい合って位置するスパイラルハウジング１０の内壁の部分の本質的に平行な誘導により、ラジアルインペラホイールの回転軸の方向における流出領域１８の高さが一定であることによって達成され得る。
【００５９】
流動方向に一定である断面により、大きい圧力差、したがって渦巻く逆流領域およびデッドフロー領域を回避または低減することができる均一な流動挙動を流出領域１８において得ることが可能となる。その結果、摩擦粉塵の堆積物が本質的に回避される。
【００６０】
さらに、ラジアルインペラホイール４の外周とスパイラルハウジング１０の内壁との間の、回転軸から半径方向に進むようにして測定された距離の最大値２４は、タング間隙２１の６倍〜８倍に相当する。これにより、摩擦粉塵を含有する冷却流体がラジアルインペラホイール４から螺旋領域１７内へ、そしてそこから流出領域１８内へと均一に流出することを可能にする、螺旋領域１７の構成がもたらされる。これにより、スパイラルハウジング１０の内壁上での摩擦粉塵の堆積物が回避される。
【００６１】
したがって、螺旋形状のハウジング外形が、摩擦粉塵の除去を改善し、かつ摩擦粉塵の堆積物を回避し、特に高電力を必要とする電動回転機において、スリップリング装置全体の有用性を改善し、耐用年数を延ばすことができる。
【００６２】
本発明は、好ましい例示的な実施形態によってより詳細に示され説明されてきたが、本発明は、開示した例によって限定されるものではなく、他の変形形態が、本発明の保護の範囲から逸脱することなく、開示した例から、当業者によって導き出され得る。
【符号の説明】
【００６３】
１  スリップリング装置
２  ロータ
３  摺接デバイス
４  ラジアルインペラホイール
５  センタープレート
６  ブレードプレート
７  カバープレート
８  冷却流体の流れ
９  冷却流体の流れ
１０  スパイラルハウジング
１１  吸気コネクタ
１２  スパイラルハウジングの幅
１３  ラジアルインペラホイールの幅
１４  半径方向の増加量
１５  円周角
１６  角度の増加量
１７  螺旋領域
１８  流出領域
１９  流出開口部
２０  タング
２１  タング間隙
２２  ブレード
２３  外角
【図１】
2018513667.tif 000003
【図２】
2018513667.tif 000004
【図３】
2018513667.tif 000005
【図４】
2018513667.tif 000006
【図５】
2018513667.tif 000007
【国際調査報告】
2018513667.tif 000008
2018513667.tif 000009
2018513667.tif 000010
2018513667.tif 000011