(57)【要約】【課題】冷媒による回転電気機械の廃熱の回収効率を向上させる。【解決手段】フレーム（30）は、ロータ（10）およびステータ（20）を収容している。ステータ（20）およびフレーム（30）の少なくとも一方には、冷媒を流通可能な冷媒通路（40）が設けられている。フレーム（30）の外面の少なくとも一部は、フレーム（30）からの放熱を抑制する外側断熱部材（50）に覆われている。【選択図】図１
2013179745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ（10）と、
ステータ（20）と、
上記ロータ（10）および上記ステータ（20）を収容するフレーム（30）とを備え、
上記ステータ（20）および上記フレーム（30）の少なくとも一方には、冷媒を流通可能な冷媒通路（40）が設けられ、
上記フレーム（30）の外面の少なくとも一部は、該フレーム（30）からの放熱を抑制する外側断熱部材（50）に覆われている
ことを特徴とする回転電気機械。
【請求項２】
請求項１において、
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材によって構成されている
ことを特徴とする回転電気機械。
【請求項３】
請求項１において、
上記外側断熱部材（50）は、気体が充填された気体層（501）を含んでいる
ことを特徴とする回転電気機械。
【請求項４】
請求項１において、
上記外側断熱部材（50）は、蓄熱性を有する蓄熱層（502）を含んでいる
ことを特徴とする回転電気機械。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の外面のうち上記ステータ（20）の外周面に対応する部分を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の外面のうち上記冷媒通路（40）に対応する部分を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、
上記ステータ（20）は、ステータコア（201）と、該ステータコア（201）に巻回されたコイル（202）とを有し、
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の外面のうち上記コイル（202）の上記ステータコア（201）から突出するコイルエンド部（221）に対応する部分を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において、
上記外側断熱部材（50）は、上記フレーム（30）の軸方向の端部の外面を覆っている
ことを特徴とする回転電気機械。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の回転電気機械（1）と、
上記冷媒を利用して空気調和を行う空気調和機構（2）とを備えている
ことを特徴する電気車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電気機械に関し、特に、回転電気機械の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷却構造を有する回転電気機械が知られている。例えば、特許文献１には、冷却風の循環により電動機を冷却することが記載され、特許文献２には、冷却水の循環により電動機を冷却することが記載されている。また、特許文献１では、電動機のフレーム（外装）に放熱フィンを設けることにより、電動機の放熱性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９４４９８号公報
【特許文献２】特開２００８−２５９３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、エネルギーの有効利用のために、冷媒を循環させることによって回転電気機械の廃熱を回収し、回収した廃熱を熱源（例えば、空気調和の熱源）として利用することが検討されるようになってきている。
【０００５】
しかしながら、回転電気機械の外部に放散される熱量が多くなるほど、冷媒によって回収できる熱量が少なくなってしまう。従来の回転電気機械では、放熱性を高めることを前提としているので、冷媒によって回転電気機械の廃熱を効率的に回収することが困難であった。
【０００６】
そこで、この発明は、冷媒による廃熱の回収効率を向上させることが可能な回転電気機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、ロータ（10）と、ステータ（20）と、上記ロータ（10）および上記ステータ（20）を収容するフレーム（30）とを備え、上記ステータ（20）および上記フレーム（30）の少なくとも一方に、冷媒を流通可能な冷媒通路（40）が設けられ、上記フレーム（30）の外面の少なくとも一部が、該フレーム（30）からの放熱を抑制する外側断熱部材（50）に覆われていることを特徴とする回転電気機械である。
【０００８】
上記第１の発明では、フレーム（30）の外面の少なくとも一部が外側断熱部材（50）に覆われているので、フレーム（30）から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒通路（40）への熱移動量を増加させることができるので、冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができる。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材によって構成されていることを特徴とする回転電気機械である。
【００１０】
上記第２の発明では、外側断熱部材（50）を低熱伝導材によって構成することにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができる。
【００１１】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記外側断熱部材（50）が、気体が充填された気体層（501）を含んでいることを特徴とする回転電気機械である。
【００１２】
上記第３の発明では、外側断熱部材（50）に気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができる。
【００１３】
第４の発明は、上記第１の発明において、上記外側断熱部材（50）が、蓄熱性を有する蓄熱層（502）を含んでいることを特徴とする回転電気機械である。
【００１４】
上記第４の発明では、外側断熱部材（50）に蓄熱層（502）を設けることにより、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができる。
【００１５】
第５の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれか１つの発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の外面のうち上記ステータ（20）の外周面に対応する部分を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。
【００１６】
上記第５の発明では、ステータ（20）の外周面に対応する部分（以下、「ステータ対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）のステータ対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、ステータ対応部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができる。
【００１７】
第６の発明は、上記第１〜第５の発明のいずれか１つの発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の外面のうち上記冷媒通路（40）に対応する部分を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。
【００１８】
上記第６の発明では、冷媒通路（40）に対応する部分（以下、「冷媒通路対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の冷媒通路対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の冷媒通路対応部における蓄熱量を増加させることができる。
【００１９】
第７の発明は、上記第１〜第６の発明のいずれか１つの発明において、上記ステータ（20）が、ステータコア（201）と、該ステータコア（201）に巻回されたコイル（202）とを有し、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の外面のうち上記コイル（202）の上記ステータコア（201）から突出するコイルエンド部（221）に対応する部分を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。
【００２０】
上記第７の発明では、コイルエンド部（221）に対応する部分（以下、「コイルエンド対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）のコイルエンド対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）のコイルエンド対応部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができる。
【００２１】
第８の発明は、上記第１〜第７の発明のいずれか１つの発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。
【００２２】
上記第８の発明では、フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができる。なお、フレーム（30）の鉛直方向の下方部は、フレーム（30）の外部周辺における空気の熱対流によって放熱しやすくなっている。したがって、フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）から外部への熱移動量（放熱量）を効果的に減少させることができ、冷媒通路（40）への熱移動を効率的に促進させることができる。
【００２３】
第９の発明は、上記第１〜第８の発明のいずれか１つの発明において、上記外側断熱部材（50）が、上記フレーム（30）の軸方向の端部の外面を覆っていることを特徴とする回転電気機械である。
【００２４】
上記第９の発明では、フレーム（30）の軸方向の端部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の軸方向の端部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の軸方向の端部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができる。
【００２５】
第１０の発明は、上記第１〜第９の発明のいずれか１つの発明の回転電気機械（1）と、上記冷媒を利用して空気調和を行う空気調和機構（2）とを備えていることを特徴する電気車両である。
【００２６】
上記第１０の発明では、冷媒により回収された回転電気機械（1）の廃熱を空気調和に利用することができる。
【発明の効果】
【００２７】
第１の発明によれば、冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。
【００２８】
第２の発明によれば、外側断熱部材（50）を低熱伝導材によって構成することにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができるので、フレーム（30）から外部への熱移動量をさらに減少させることができる。また、外側断熱部材（50）を多層構造に形成する場合よりも、外側断熱部材（50）を容易に形成することができる。
【００２９】
第３の発明によれば、外側断熱部材（50）に気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができるので、フレーム（30）から外部への熱移動量をさらに減少させることができる。また、気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）を軽量化することができる。
【００３０】
第４の発明によれば、外側断熱部材（50）に蓄熱層（502）を設けることにより、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができるので、フレーム（30）から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。また、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができるので、回転電気機械（1）の過負荷時における急激な温度上昇を緩和することができる。
【００３１】
第５の発明によれば、ステータ対応部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができるので、ステータ対応部に伝達された廃熱（例えば、ステータ（20）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。
【００３２】
第６の発明によれば、フレーム（30）の冷媒通路対応部における蓄熱量を増加させることができるので、冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができ、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。
【００３３】
第７の発明によれば、フレーム（30）のコイルエンド対応部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができるので、コイルエンド対応部に伝達された廃熱（例えば、コイルエンド部（221）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。
【００３４】
第８の発明によれば、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。
【００３５】
第９の発明によれば、フレーム（30）の軸方向の端部から冷媒通路（40）への熱移動を促進させることができるので、フレーム（30）の軸方向の端部に伝達された廃熱（例えば、ロータ（10）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。
【００３６】
第１０の発明によれば、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができるので、空気調和機構（2）における回転電気機械（1）の廃熱の利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】回転電気機械の構成例について説明するための縦断面図。
【図２】回転電気機械の構成例について説明するための横断面図。
【図３】冷媒管の構成例について説明するための模式図。
【図４】外側断熱部材の構成例１について説明するための縦断面図。
【図５】外側断熱部材の構成例２について説明するための縦断面図。
【図６】外側断熱部材の配置例１について説明するための縦断面図。
【図７】外側断熱部材の配置例２について説明するための縦断面図。
【図８】外側断熱部材の配置例３について説明するための縦断面図。
【図９】外側断熱部材の配置例４について説明するための縦断面図。
【図１０】外側断熱部材の配置例４について説明するための横断面図。
【図１１】外側断熱部材の配置例５について説明するための縦断面図。
【図１２】冷媒管の変形例について説明するための縦断面図。
【図１３】冷媒管の変形例について説明するための横断面図。
【図１４】冷媒管の変形例について説明するための模式図。
【図１５】回転電気機械を備える電気車両について説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００３９】
〔回転電気機械〕
図１および図２は、この発明の実施形態による回転電気機械（1）の縦断面および横断面をそれぞれ示している。回転電気機械（1）は、駆動軸（100）と、ロータ（10）と、ステータ（20）と、フレーム（30）と、冷媒管（40）（冷媒通路）と、外側断熱部材（50）とを備えている。なお、図２では、冷媒管（40）の図示が省略されている。ここでは、回転電気機械（1）は、電動機（より具体的には、埋込磁石型モータ）を構成しているものとして説明する。
【００４０】
なお、「縦断面」とは、軸方向に沿った断面のことであり、「横断面」とは、軸方向に垂直な断面のことである。「軸方向」とは、駆動軸（100）の軸心の方向のことであり、「径方向」とは、駆動軸（100）の軸方向と直交する方向のことである。また、以下の説明において、「径方向内側」および「内周側」とは、駆動軸（100）の軸心により近い側のことであり、「径方向外側」および「外周側」とは、駆動軸（100）の軸心からより遠い側のことである。
【００４１】
〈ロータ〉
ロータ（10）は、駆動軸（100）に取り付けられている。ロータ（10）は、円柱状に形成されたロータコア（101）と、複数の永久磁石（102,102,…）とを有している。
【００４２】
《ロータコア》
ロータコア（101）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて積層板を作製し、複数の積層板を軸方向に積層することより構成された積層コアである。ロータコア（101）の中央部には、貫通孔が形成されている。ロータコア（101）の貫通孔には、駆動軸（100）が挿通されて固定されている（例えば、焼き嵌めによって固定されている）。ロータコア（101）の縁部には、磁石用スロットが形成されている。
【００４３】
《永久磁石》
永久磁石（102,102,…）は、希土類金属を用いて構成され、互いに同一の形状を有している。また、永久磁石（102,102,…）は、ロータコア（101）の磁石用スロットにそれぞれ挿入されている。ここでは、８つの永久磁石（102,102,…）が、軸心回りに４５°ピッチで形成された８つの磁石用スロットにそれぞれ挿入されている。
【００４４】
〈ステータ〉
ステータ（20）は、ロータ（10）を収容している。ステータ（20）は、円筒状に形成されたステータコア（201）と、コイル（202）とを有している。
【００４５】
《ステータコア》
ステータコア（201）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて積層板を作製し、複数の積層板を軸方向に積層することにより構成された積層コアである。ステータコア（201）は、バックヨーク部（211）と、複数のティース部（212,212,…）と、複数のツバ部（213,213,…）とを有している。バックヨーク部（211）は、ステータコア（201）の外周部に形成され、円環状に形成されている。バックヨーク部（211）の外周は、フレーム（30）の内面に固定されている。ティース部（212）は、バックヨーク部（211）の内周面から径方向に伸びる直方体状に形成されている。ティース部（212,212,…）の間には、コイル（202）が収容されるコイル用スロットが形成されている。ティース部（212）には、いわゆる分布巻方式で、コイル（202）が巻回されている。ツバ部（213）は、ティース部（212）の内周側に連続形成されている。ツバ部（213）は、ティース部（212）よりも幅（周方向の長さ）が大きく構成され、内周側の面が円筒面に形成されている。ツバ部（213）の円筒面は、ロータ（10）の外周面（円筒面）と所定の距離（エアギャップ）をもって対向している。
【００４６】
《コイル》
コイル（202）は、ステータコア（201）（より具体的には、ティース部（212））に巻回されている。また、コイル（202）は、ステータコア（201）の端面から軸方向に突出するコイルエンド部（221,221）を有している。
【００４７】
〈フレーム〉
フレーム（30）は、ロータ（10）およびステータ（20）を収容している。例えば、フレーム（30）は、アルミニウムや鉄などの金属によって構成されている。また、フレーム（30）は、円筒状に形成された円筒部（301）と、円盤状に形成された円盤部（302,302）とを有している。円筒部（301）の内周面には、ステータ（20）の外周（より具体的には、ステータコア（201）の外周）が固定されている。円盤部（302,302）は、円筒部（301）の軸方向の端部（開口端部）をそれぞれ閉塞している。例えば、円盤部（302,302）は、ボルト（図示せず）によって円筒部（301）の軸方向の端部に固定されていても良いし、円筒部（301）の軸方向の端部に溶接されていても良いし、鋳造などによって円筒部（301）と一体形成されていても良い。また、円盤部（302,302）の中央部には、軸受（303,303）がそれぞれ形成されている。軸受（303,303）には、駆動軸（100）が挿通されて回転可能に支持されている。
【００４８】
〈冷媒管〉
冷媒管（40）は、冷媒（例えば、液冷媒）を流通可能な冷媒通路であり、ステータ（20）およびフレーム（30）の少なくとも一方に設けられている。ここでは、冷媒管（40）は、フレーム（30）に埋設されている。また、冷媒管（40）は、冷媒を流通可能な冷媒管本体（400）と、冷媒管本体（400）に冷媒を流入させる流入部（401）と、冷媒管本体（400）から冷媒を流出させる流出部（402）とを有している。ここでは、図３のように、冷媒管本体（400）は、ステータ（20）の外周を螺旋状に取り巻くように、フレーム（30）の円筒部（301）に埋設されている。
【００４９】
〈外側断熱部材〉
外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうち少なくとも一部を覆っている。ここでは、外側断熱部材（50）は、軸受（303,303）の部分を除くフレーム（30）の外面（より具体的には、円筒部（301）の外周面および円盤部（302,302）の外端面）の全体を覆っている。また、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）からの放熱を抑制するように構成されている。例えば、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材（例えば、エポキシ樹脂などの樹脂，ウレタンフォームなどの発泡材，真空断熱材など）によって構成されていても良い。
【００５０】
〈回転電気機械の廃熱〉
次に、回転電気機械（1）の廃熱について説明する。回転電気機械（1）の廃熱は、回転電気機械（1）の駆動に伴って発生する。回転電気機械（1）の廃熱には、ロータ（10）の廃熱，ステータ（20）の廃熱，軸受（303）の廃熱などが含まれている。例えば、ロータ（10）の廃熱は、ロータコア（101）の鉄損によって発生する。ステータ（20）の廃熱は、ステータコア（201）の鉄損やコイル（202）の銅損によって発生する。軸受（303）の廃熱は、軸受（303）の摩擦によって発生する。このような廃熱は、ステータ（20）やフレーム（30）の内部の流体（例えば、空気）などを経由して、フレーム（30）に伝達される。そして、フレーム（30）に伝達された廃熱は、冷媒管（40）を流通する冷媒によって回収される。
【００５１】
〈効果〉
図１に示した回転電気機械（1）では、フレーム（30）の外面の少なくとも一部が外側断熱部材（50）に覆われているので、フレーム（30）（より詳しくは、外側断熱部材（50）に覆われた部分）から回転電気機械（1）の外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒管（40）への熱移動量を増加させることができる。このように、冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。
【００５２】
また、外側断熱部材（50）を低熱伝導材（フレーム（30）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料）によって構成することにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができる。これにより、フレーム（30）から外部への熱移動量をさらに減少させることができる。また、外側断熱部材（50）を多層構造に形成する場合よりも、外側断熱部材（50）を容易に形成することができる。
【００５３】
〔外側断熱部材の変形例１〕
図４のように、外側断熱部材（50）は、気体層（501）を含んでいても良い。気体層（501）には、気体（例えば、空気）が充填されている。ここでは、気体層（501）は、軸受（303,303）の部分を除くフレーム（30）の外面の全体に亘って形成されている。また、気体層（501）は、外装部材（500）に覆われている。なお、外装部材（500）は、フレーム（30）の熱伝達率よりも低い熱伝達率を有する低熱伝導材によって構成されていることが好ましい。また、気体層（501）は、気体層（501）の内部に充填された気体が循環（対流）しないように構成されていることが好ましい。例えば、気体層（501）の内部は、多数の隔壁によって区切られていても良い。
【００５４】
〈効果〉
以上のように、外側断熱部材（50）に気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）の熱伝導率をフレーム（30）の熱伝導率よりも低くすることができる。これにより、フレーム（30）から外部への熱移動量をさらに減少させることができる。また、気体層（501）を設けることにより、外側断熱部材（50）を軽量化することができる。
【００５５】
〔外側断熱部材の変形例２〕
図５のように、外側断熱部材（50）は、蓄熱層（502）を含んでいても良い。蓄熱層（502）には、蓄熱性を有する蓄熱材が充填されている。ここでは、蓄熱層（502）は、軸受（303,303）の部分を除くフレーム（30）の外面の全体に亘って形成されている。また、蓄熱層（502）は、外装部材（500）に覆われている。なお、蓄熱層（502）に充填される蓄熱材は、液体（例えば、水や油など）であっても良いし、固体（例えば、マグネシア，マグネタイト，鉄など）であっても良いし、液体と固体の混合物であっても良い。蓄熱層（502）に充填された蓄熱材が固体である場合、外装部材（500）を形成しなくても良い。
【００５６】
〈効果〉
以上のように、外側断熱部材（50）に蓄熱層（502）を設けることにより、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができる。これにより、フレーム（30）から外部への熱移動量を減少させることができる。また、回転電気機械（1）の廃熱を蓄積することができるので、回転電気機械（1）の過負荷時における急激な温度上昇を緩和することができる。
【００５７】
〔外側断熱部材の配置例１〕
図６のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうちステータ（20）の外周面（より具体的には、ステータコア（201）の外周面）に対応する部分を覆うように構成されていても良い。ここでは、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外周面（より具体的には、円筒部（301）の外周面）の全体を覆う円筒状に形成されている。
【００５８】
〈効果〉
以上のように、ステータ（20）の外周面に対応する部分（以下、「ステータ対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）のステータ対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、ステータ対応部から冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、ステータ対応部に伝達された廃熱（例えば、ステータ（20）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。
【００５９】
〔外側断熱部材の配置例２〕
図７のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうち冷媒管（40）に対応する部分を覆うように構成されていても良い。ここでは、外側断熱部材（50）は、冷媒管本体（400）と径方向において重複するように、冷媒管本体（400）に沿ってフレーム（30）の外周面（より具体的には、円筒部（301）の外周面）に螺旋状に巻回されている。
【００６０】
〈効果〉
以上のように、冷媒管（40）に対応する部分（以下、「冷媒管対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の冷媒管対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の冷媒管対応部における蓄熱量を増加させることができる。その結果、冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。
【００６１】
〔外側断熱部材の配置例３〕
図８のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうちコイルエンド部（221）に対応する部分を覆うように構成されていても良い。ここでは、断熱部材（50,50）は、コイルエンド部（221,221）と径方向において重複するように、フレーム（30）の外周面（より具体的には、円筒部（301）の外周面）を覆う円筒状に形成されている。
【００６２】
〈効果〉
以上のように、コイルエンド部（221）に対応する部分（以下、「コイルエンド対応部」と表記）に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）のコイルエンド対応部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）のコイルエンド対応部から冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、コイルエンド対応部に伝達された廃熱（例えば、コイルエンド部（221）の廃熱）を冷媒によって効率的に回収することができる。
【００６３】
〈その他の構成〉
また、図８に示した回転電気機械（1）は、図１に示した構成に加えて、樹脂モールド（60,60）と、内側断熱部材（70,70）とをさらに備えている。
【００６４】
《樹脂モールド》
樹脂モールド（60,60）は、コイルエンド部（221,221）の径方向外側をフレーム（30）の内面に連結している。ここでは、樹脂モールド（60,60）は、ステータ（20）の全周に亘ってコイルエンド部（221,221）の径方向外側および軸方向端部を覆っている。なお、樹脂モールド（60,60）は、高熱伝導性樹脂によって構成されていることが好ましい。
【００６５】
《樹脂モールドによる効果》
このように、コイルエンド部（221,221）の径方向外側を樹脂モールド（60,60）によってフレーム（30）の内面に連結することにより、コイルエンド部（221,221）からフレーム（30）への熱移動量を増加させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒管（40）への熱移動量を増加させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率をさらに向上させることができる。
【００６６】
《内側断熱部材》
内側断熱部材（70,70）は、コイルエンド部（221,221）の径方向内側を覆っている。ここでは、内側断熱部材（70,70）は、ステータ（20）の全周に亘ってコイルエンド部（221,221）の径方向内側を覆っている。また、内側断熱部材（70,70）は、コイルエンド部（221,221）からの放熱を抑制するように構成されている。例えば、内側断熱部材（70,70）は、樹脂モールド（60,60）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導材（例えば、エポキシ樹脂などの樹脂，ウレタンフォームなどの発泡材，真空断熱材など）によって構成されていても良い。
【００６７】
《内側断熱部材による効果》
このように、コイルエンド部（221,221）の径方向内側に内側断熱部材（70,70）を設けることにより、樹脂モールド（60,60）を経由してコイルエンド部（221,221）からフレーム（30）へ移動する熱量を増加させることができる。これにより、フレーム（30）から冷媒管（40）への熱移動量をさらに増加させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率をさらに向上させることができる。
【００６８】
また、内側断熱部材（70,70）を低熱伝導材（樹脂モールド（60,60）の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料）によって構成することにより、樹脂モールド（60,60）を経由してコイルエンド部（212,212）からフレーム（30）へ移動する熱量をさらに増加させることができる。
【００６９】
〈変形例〉
なお、コイルエンド部（221,221）の軸方向端部は、樹脂モールド（60,60）ではなく、内側断熱部材（70,70）に覆われていても良い。また、回転電気機械（1）は、樹脂モールド（60,60）および内側断熱部材（70,70）を備えていなくても良い。このように構成した場合も、フレーム（30）の外面に外側断熱部材（50）が設けられていない場合よりも、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることが可能である。
【００７０】
〔外側断熱部材の配置例４〕
図９および図１０のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうちフレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面を覆うように構成されていても良い。ここでは、鉛直方向は、方向（D1）と一致している。すなわち、回転電気機械（1）は、軸方向が鉛直方向と直交するように設置されている。この場合、フレーム（30）の鉛直方向の下方部は、フレーム（30）の方向（D1）の下方部（ここでは、方向（D1）の下半分）に相当する。また、ここでは、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうち方向（D1）において中心線（CL）よりも下方の部分の外面（すなわち、円筒部（301）の下半周の外周面および円盤部（302,302）の下半分の外端面）を覆う半円筒状に形成されている。
【００７１】
〈効果〉
以上のように、フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。なお、フレーム（30）の鉛直方向の下方部（例えば、鉛直方向の下半分）は、フレーム（30）の外部周辺における空気の熱対流によって放熱しやすくなっている。したがって、フレーム（30）の鉛直方向の下方部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）から外部への熱移動量（放熱量）を効果的に減少させることができ、冷媒管（40）への熱移動を効率的に促進させることができる。このように、フレーム（30）の鉛直方向の下方部から冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができる。
【００７２】
なお、回転電気機械（1）は、軸方向が鉛直方向に一致するように設置されていても良い。この場合、フレーム（30）の鉛直方向の下方部は、フレーム（30）の軸方向の下方部（例えば、軸方向の下半分）に相当する。また、この場合、外側断熱部材（50）は、円筒部（301）の軸方向の下半分の外周面および軸方向の下方側の円盤部（302）の外端面を覆う有底円筒状に形成されていても良い。
【００７３】
〔外側断熱部材の配置例５〕
図１１のように、外側断熱部材（50）は、フレーム（30）の外面のうちフレーム（30）の軸方向の端部の外面を覆うように構成されていても良い。ここでは、断熱部材（50,50）は、軸受（303,303）の部分を除くフレーム（30）の外端面（より具体的には、円盤部（302,302）の外端面）の全体を覆う円盤状に形成されている。
【００７４】
〈効果〉
以上のように、フレーム（30）の軸方向の端部の外面に外側断熱部材（50）を設けることにより、フレーム（30）の軸方向の端部から外部への熱移動量（放熱量）を減少させることができる。これにより、フレーム（30）の軸方向の端部から冷媒管（40）への熱移動を促進させることができるので、フレーム（30）の軸方向の端部に伝達された廃熱（例えば、ロータ（10）の廃熱や、軸受（303）の廃熱など）を冷媒によって効率的に回収することができる。
【００７５】
〔冷媒管の変形例〕
図１２〜図１４のように、冷媒管（40）は、冷媒を軸方向に流通させるように構成されていても良い。図１２および図１３は、回転電気機械（1）の縦断面および横断面を示し、図１３は、回転電気機械（1）の斜視図である。なお、図１３では、ロータ（10），フレーム（30），および外側断熱部材（50）の図示が省略されている。ここでは、冷媒管本体（400）は、軸方向に往復しながらステータ（20）の外周を取り巻くように、フレーム（30）の円筒部（301）に埋設されている。なお、冷媒管（40）は、軸方向に２分割されていても良い。すなわち、図１４のような冷媒管（40）を軸方向に並設しても良い。
【００７６】
また、冷媒管（40）は、円盤部（302,302）に設けられていても良いし、円筒部（301）および円盤部（302,302）の両方に設けられていても良い。また、冷媒管（40）は、ステータ（20）に設けられていても良いし、ステータ（20）およびフレーム（30）の両方に設けられていても良い。例えば、冷媒管（40）は、ステータ（20）およびフレーム（30）の少なくとも一方に埋設されていても良いし、ステータ（20）の外周面とフレーム（30）の内面との間に配置されていても良いし、ステータ（20）に設けられた樹脂モールド（60,60）の内部を通過するように構成されていても良い。
【００７７】
また、回転電気機械（1）は、上記のような冷媒管（40）の代わりに、ステータ（20）およびフレーム（30）の少なくとも一方に設けられた冷媒流通穴（または、冷媒流通溝）を、冷媒を流通可能な冷媒通路として備えていても良いし、冷媒管（40）および冷媒流通穴（または、冷媒流通溝）の両方を冷媒通路として備えていても良い。
【００７８】
〔電気車両〕
図１５のように、回転電気機械（1）は、電気車両（3）に適用可能である。電気車両（3）は、電動機（回転電気機械（1））を動力源とする電気自動車や、電動機（回転電気機械（1））およびエンジンを動力源とするハイブリッド自動車である。電気車両（3）は、回転電気機械（1）の他に、空気調和機構（2）を備えている。
【００７９】
空気調和機構（2）は、回転電気機械（1）の冷媒管（40）に流通する冷媒を利用して空気調和を実行する。回転電気機械（1）の冷媒管（40）と空気調和機構（2）との間で冷媒を循環させることにより、冷媒により回収された回転電気機械（1）の廃熱を空気調和（特に、暖房）に利用することができる。
【００８０】
図１５に示した電気車両（3）では、冷媒による回転電気機械（1）の廃熱の回収効率を向上させることができるので、空気調和機構（2）における回転電気機械（1）の廃熱の利用効率を向上させることができる。
【００８１】
〔その他の実施形態〕
以上の説明において、回転電気機械（1）が埋込磁石型モータを構成している場合を例に挙げたが、回転電気機械（1）は、他のタイプの電動機を構成するものであっても良いし、発電機を構成するものであっても良い。
【００８２】
また、図８に示した樹脂モールド（60,60）および内側断熱部材（70,70）は、図８に示した回転電気機械（1）だけでなく、図１，図４〜図７，図９，図１１，図１２に示した回転電気機械（1）にも備えられていても良い。
【００８３】
なお、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施しても良い。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上説明したように、この発明は、電気車両に搭載される回転電気機械などとして有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１        回転電気機械
２        空気調和機構
３        電気自動車
１０      ロータ
２０      ステータ
３０      フレーム
４０      冷媒管（冷媒通路）
５０      外側断熱部材
６０      樹脂モールド
７０      内側断熱部材
１０１    ロータコア
１０２    永久磁石
２０１    ステータコア
２０２    コイル
２１１    バックヨーク部
２１２    ティース部
２１３    ツバ部
２２１    コイルエンド部
３０１    円筒部
３０２    円盤部
３０３    軸受
４００    冷媒管本体
４０１    流入部
４０２    流出部
５０１    気体層
５０２    蓄熱層
【図１】
2013179745.tif 000003
【図２】
2013179745.tif 000004
【図３】
2013179745.tif 000005
【図４】
2013179745.tif 000006
【図５】
2013179745.tif 000007
【図６】
2013179745.tif 000008
【図７】
2013179745.tif 000009
【図８】
2013179745.tif 000010
【図９】
2013179745.tif 000011
【図１０】
2013179745.tif 000012
【図１１】
2013179745.tif 000013
【図１２】
2013179745.tif 000014
【図１３】
2013179745.tif 000015
【図１４】
2013179745.tif 000016
【図１５】
2013179745.tif 000017