(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線が巻かれてなる、円筒状の巻線部を冷却する冷却手段を備え、該巻線部に電流を流して着磁ヨーク部を磁化させ、内部に位置するマグネットを着磁させる着磁装置であって、
前記冷却手段は、前記巻線部の外周近傍に設けられ、冷却媒体が通過する冷媒路と、
前記冷媒路に冷却媒体を供給する供給口と、
前記冷媒路から冷却媒体を排出する排出口とを有し、
前記供給口と前記排出口とは、略同一直線上に配設された構成であり、
前記供給口と前記排出口との高さが異なるように構成されており、
前記供給口および前記排出口は、前記冷媒路より高い位置に配設され、
前記供給口は前記冷却媒体を前記冷媒路上方から供給し、前記排出口は前記冷却媒体を前記冷媒路上方から排出するように構成されたことを特徴とする、着磁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の着磁装置において、前記排出口は、前記供給口より高い位置に配設された構成であることを特徴とする、着磁装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の着磁装置において、前記冷媒路の断面積は、前記供給口の断面積より大なるように構成されていることを特徴とする、着磁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネットを着磁させる着磁装置に係り、より詳しくは、巻線部を冷却する冷却手段に特徴を有する着磁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の着磁装置について説明する。図４は、従来技術における着磁装置の平面図であり、図５は、同着磁装置の半切断側面図である。従来の着磁装置５０は主要な構成として、着磁ヨーク部５３内に配設されているＮ磁極（図示せず）とＳ磁極（図示せず）とに、それぞれ導線がまかれて巻線部５１を形成し、これらは上側を上部蓋５４により、さらに下側をフランジ５７によって保護されている。なお、フランジ５７は、当該着磁装置５０を被定着部に定着させる際に使用される。巻線部５１は、モールド樹脂部５２で所定の位置に固定されるようになっている。
【０００３】
そして、巻線部５１に所定の電流を流すことによって、着磁ヨーク部５３を磁化させ、内部の内孔部５９に挿設されているマグネット（図示せず）を着磁させるものである。なお、符号５８は、外部電源からの配線を示す。
【０００４】
このとき、巻線部５１には大きな電流が流れるため短時間に発熱して、例えば以下のような不具合を生じていた。発熱により巻線部５１の抵抗値が変化して、着磁性能が変化してしまう。さらに、巻線部５１および該巻線部５１を固定するモールド樹脂部５２が熱劣化することにより、破壊等してしまうなどの不具合がある。
【０００５】
このような発熱による不具合を解消するため、発熱部分である巻線部５１近傍に冷却媒体（例えば、水）を通し、被冷却部である巻線部５１を冷却することができるように構成されている。
【０００６】
ここで従来技術における冷却手段について詳しく説明する。冷却媒体は、図示する如く、供給口６１から供給されて、ほぼ円形の媒体路６０を通過して排出口６２に向けて流れ、排出口６２から排出されるようになっている。
【０００７】
このような構造では、例えば以下のような問題を有している。媒体路６０は、図示するように、被冷却部である巻線部５１の外周の全てを覆う構造ではないため、冷却媒体による冷却が行われない短周部６４付近では、発熱により上述したような不具合を生じる虞がある。また、媒体路断面積が供給口断面積より小さい場合には、冷却媒体の供給に要する圧力が高くなってしまい、そして、媒体路断面積が供給口断面積より大きい場合には、冷却媒体の淀みが発生して、冷却効率の低下を生じていた。また、媒体路６０がほぼ円形と比較的長いため、供給口６１付近ではフレッシュな冷却媒体が供給されるため冷却効果を保つことが可能であるが、排出口６２付近では冷却媒体がそこに至るまでの熱交換により冷却効果が低下しており、排出口６２付近での冷却効果の低下を招き、全体として冷却効果に大きなムラがあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、簡単な構成で、被冷却部の充分な冷却効果が得られる冷却手段を備える着磁装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る着磁装置の発明は、導線が巻かれてなる、円筒状の巻線部を冷却する冷却手段を備え、該巻線部に電流を流して着磁ヨーク部を磁化させ、内部に位置するマグネットを着磁させる着磁装置であって、前記冷却手段は、前記巻線部の外周近傍に設けられ、冷却媒体が通過する冷媒路と、前記冷媒路に冷却媒体を供給する供給口と、前記冷媒路から冷却媒体を排出する排出口とを有し、前記供給口と前記排出口とは、略同一直線上に配設された構成であることを特徴とする。
【００１０】
この特徴によれば、前記冷却手段は、前記巻線部の外周近傍に設けられ、冷却媒体が通過する冷媒路と、前記冷媒路に冷却媒体を供給する供給口と、前記冷媒路から冷却媒体を排出する排出口とを有し、前記供給口と前記排出口とは、略同一直線上に配設された構成であるため、冷却媒体は、被冷却部である巻線部を外側からくまなく冷却することができ、高い効率で被冷却部を冷却することが可能である。すなわち、供給口と排出口とが近傍に配設されている際に生じる虞のある、冷却不可能な箇所を生じることがなく、被冷却部をまんべんなく冷却することが可能である。
【００１１】
また、同一の冷却媒体が冷却すべき距離は、およそ巻線部の円周の半分で済み、冷却媒体の冷却効果が低下する前に、当該冷却媒体を排出することが可能である。すなわち、供給口から供給された冷却媒体は、冷媒路において左右二つに分かれ、排出口の手前で合流して排出部より排出されるため、冷却媒体が高い冷却効果を維持したまま冷媒路を通過することで、被冷却部をムラなく冷却することができ、高い冷却効果が得られる。
【００１２】
また、本発明の第２の態様に係る着磁装置の発明は、第１の態様において、前記供給口と前記排出口との高さが異なるように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
この特徴によれば、前記供給口と前記排出口との高さが異なるように構成されているため、冷媒路を通過する冷却媒体の流れに乱れを生じさせることが可能となり、もって、冷却媒体を冷媒路内で淀むことなく排出させることが可能となる。従って、常にフレッシュな冷却媒体で冷却することができ、高い冷却効率が得られる。
【００１４】
また、本発明の第３の態様に係る着磁装置の発明は、第２の態様において、前記排出口は、前記供給口より高い位置に配設された構成であることを特徴とする。
【００１５】
この特徴によれば、前記排出口は、前記供給口より高い位置に配設された構成であるため、供給口から供給された冷却媒体は、冷媒路を徐々に上昇しながら排出口に向かうこととなる。そのため、被冷却部である巻線部との熱交換により暖められた冷却媒体が効率的に排出されて、温度差のある冷却媒体間での熱交換を最小限に留めることが可能である。
【００１６】
また、冷媒路を通過する冷却媒体は、流れを形成し、淀むことなく排出され常に新しい冷却媒体で被冷却部を冷却することが可能であり、もって、高い冷却効率を維持することが可能である。
【００１７】
また、本発明の第４の態様に係る着磁装置の発明は、第２の態様または第３の態様において、前記冷媒路の断面積は、前記供給口の断面積より大なるように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
この特徴によれば、前記冷媒路の断面積は、前記供給口の断面積より大なるように構成されているため、被冷却部である巻線部との熱交換効率をより一層向上させることが可能であり、もって、高い冷却効率が得られる。
【００１９】
また、本発明の第５の態様に係る着磁装置の発明は、第２の態様から第４の態様のいずれか一つにおいて、前記排出口は、前記冷媒路より高い位置に配設された構成であることを特徴とする。
【００２０】
この特徴によれば、前記排出口は、前記冷媒路より高い位置に配設された構成であるため、何らかの不具合により冷媒路に気泡が入り込んだとしても、この気泡は上昇して排出口から効率的に排出されることとなり、気泡が存在することによる冷却効率の低下の虞を低減することができる。
【００２１】
また、本発明の第６の態様に係る着磁装置の発明は、第２の態様から第４の態様のいずれか一つにおいて、前記供給口および前記排出口は、前記冷媒路より高い位置に配設された構成であることを特徴とする。
【００２２】
この特徴によれば、前記供給口および前記排出口は、前記冷媒路より高い位置に配設された構成であるため、冷媒路に気泡が存在することがほとんど無く、気泡が存在することによる冷却効率の低下の虞をより一層確実に低減することができる。すなわち、何らかの不具合により供給口からの冷却媒体に気泡が含まれていても、供給口は冷媒路より高い位置にあるため、気泡は冷媒路までは達せずに供給口付近に漂う。また、たとえ冷媒路まで気泡が達したとしても、排出口は冷媒路より高い位置にあるため、すぐに気泡を排出することが可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態について説明する。
ここで、図１は、本発明に係る着磁装置の平面図であり、図２は、同着磁装置の半切断側面図であり、図３は、同着磁装置の概略側断面図である。
【００２４】
本実施形態に係る着磁装置１は、着磁ヨーク部１２内に配設されているＮ磁極（図示せず）とＳ磁極（図示せず）とに、それぞれ導線がまかれて巻線部１１を構成している。この巻線部１１は、内孔部２０を取り囲むように円筒状に形成されていて、モールド樹脂部１３により、所定の位置に固定されるようになっている。そして、着磁する円柱体形状のマグネット（図示せず）を内孔部２０に挿設することができるようになっている。
【００２５】
そして、巻線部１１に所定の電流（例えば、数ｋＡから十数ｋＡ）を流して着磁ヨーク部１２に磁界を発生させることによって、内孔部２０に挿設しているマグネットを着磁させることができるように構成されている。
【００２６】
また、当該着磁装置１の上部は上部蓋１８で保護されているとともに、この着磁装置１を被定着部に定着させる際には、フランジ１７で所定の位置に固設することができるようになっている。なお、符号１９は外部電源からの配線等を示す。
【００２７】
巻線部１１は、電流を流すことによって短時間に発熱するため、この巻線部１１を被冷却部として冷却する冷却手段を備えている。
以下、この冷却手段について詳説する。
【００２８】
巻線部１１を冷却する冷却手段は主要な構成として、冷却媒体が通過する冷媒路２と、この冷媒路２に冷却媒体を供給する供給口３と、冷媒路２から冷却媒体を排出する排出口４とを備えている。なお、冷却媒体としては冷却機能を有しているものであれば特に制限なく使用できる。例えば、温度が１３〜１５℃に保持された水を使用することができる。
【００２９】
冷却媒体が通過する冷媒路２は、巻線部１１の外周を取り巻くように円筒状（ドーナツ形状）に配設されており、着磁ヨーク部１２を介して、巻線部１１を冷却することができるように構成されている。冷却媒体は、供給口３から冷媒路２に供給されて、排出口４から排出されるようになっている。
【００３０】
そして、供給口３と排出口４とは、図示する如く、略同一直線上に配設されている。さらに、供給口３と排出口４との高さが異なるように構成されており、本実施形態では、排出口４は、供給口３より高い位置に配設されている。
【００３１】
このように構成された冷却手段は以下のように作用する。
供給口３と排出口４とは、略同一直線上に配設されている。すなわち、供給口３から冷媒路２に供給された冷却媒体は、図１において、分岐点２ａで左右二つに分かれ、排出口４の手前の合流点２ｂで合流したのち、排出口４から排出される。そのため、冷媒路２は、巻線部１１を外側からくまなく冷却することができ、高い効率で巻線部１１を冷却することが可能である。すなわち、冷却不可能な箇所を生じることがなく、巻線部１１をまんべんなく冷却することが可能である。
【００３２】
また、同一の冷却媒体が冷却すべき冷却箇所は、およそ巻線部１１の円周の半分、すなわち例えば、図１において右側の冷媒路２ｃを通過するものは、分岐点２ａから冷媒路２ｃを通り合流点２ｂまでで済み、冷却媒体が巻線部１１との熱交換によって冷却効果が低下する前に、当該冷却媒体を排出することが可能である。従って、高い冷却効果を維持した、フレッシュな冷却媒体によって常に巻線部１１を冷却することが可能であり、例えば供給口３付近と排出口４付近とで冷却効果が異なってくるという事態を生じることがなく、巻線部１１をムラなく冷却することができる。
【００３３】
また、排出口４は、供給口３より高い位置に配置されている。すなわち、供給口３から供給された冷却媒体は、図３に示す如く、冷媒路２を徐々に上昇しながら排出口４に向かうこととなる。そのため、巻線部１１との熱交換により暖められた冷却媒体は密度が小さくなって上昇することにより、暖められた冷却媒体から効率的に排出されて、温度差のある冷却媒体間での熱交換、すなわち比較的高温の冷却媒体と比較的低温の冷却媒体間での熱交換を最小限に留めることが可能である。
【００３４】
また、冷媒路２を通過する冷却媒体は、その通過途中の流れに乱れを生じ、淀むことなく排出されるため、常に新しい冷却媒体で巻線部１１を冷却することが可能であり、もって、高い冷却効率を維持することが可能である。
【００３５】
また、何らかの不具合により冷媒路２に気泡が入り込んだとしても、この気泡は上昇して、高い位置にある排出口４から効率的に排出されることとなり、気泡が存在することによる冷却効率の低下の虞を低減することができる。すなわち、冷却媒体に溶存している気体物質や、熱交換により生じる気泡などが冷媒路２に存在すると、この気泡が上昇して溜まった箇所では冷却媒体による冷却が困難となる虞がある。しかし、上述したように、排出口４は、供給口３より高い位置に配設されているため、気泡は効率的に排出されるようになっている。
【００３６】
また、冷媒路２の断面積は、供給口３の断面積より大なるように構成されている。このような構成であると、巻線部１１との熱交換の頻度が増加して、熱交換効率をより一層向上させることが可能であり、もって、高い冷却効率を得ることが可能である。なお、このような構成では、冷媒路２に気泡が滞在したり、冷却媒体の淀みが発生したりするなどの不具合を生じる虞があるが、上述したように本実施形態では、排出口４が、供給口３より高い位置に配設されているため、このような不具合を生じることがない。
【００３７】
なお、気泡が生じた際の排出効果は、冷媒路２より高い位置に排出口４を配設した形態においてより確実な効果が得られる。さらに、供給口３および排出口４を、冷媒路２より高い位置に配設した形態とすることにより、より一層確実な効果を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の着磁装置によれば、冷却手段による被冷却部である巻線部の冷却効率の向上を図ることができ、発熱による不具合が生じる虞を低減することによって、当該着磁装置の使用限度回数を大幅に増やすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る着磁装置の平面図である。
【図２】同着磁装置の半切断側面図である。
【図３】冷却媒体の流れの説明に供する同着磁装置の概略側断面図である。
【図４】従来技術における着磁装置の平面図である。
【図５】従来技術における着磁装置の半切断側面図である。
【符号の説明】
１  着磁装置
２  冷媒路
３  供給口
４  排出口
１１  巻線部
１２  着磁ヨーク部
１３  モールド樹脂部
１７  フランジ
１８  上部蓋
１９  配線
２０  内孔部
５０  従来技術における着磁装置
５１  巻線部
５２  モールド樹脂部
５３  着磁ヨーク部
５４  上部蓋
５７  フランジ
５８  配線
５９  内孔部
６０  媒体路
６１  供給口
６２  排出口
【図１】
0004228176.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004228176.tif 000006