(57)【要約】  本発明は、少なくとも一つのステータ積層鉄心（２ｂ）と、少なくとも一つのステータ巻線ヘッド（２ｃ）とを含む少なくとも一つのステータ積層鉄心（２ｂ）を有するステータ巻線（２ａ）を有する電気機械（１００）のための冷却装置（１）を開示しており、当該冷却装置（１）は、冷却媒体によって貫流可能な多数の流路（６ａ）を含んでおり、当該流路は第一端部（７ａ）において圧力貯蔵装置（１０ａ）と接続されており、当該流路の第二端部（７ｂ）において、衝突冷却プレート（８ａ）および／または固定子巻線ヘッド（２ｃ）の流路において終結する。本発明はさらに、ロータ（４）と、少なくとも一つのステータ積層鉄心（２ｂ）と、少なくとも一つのステータ巻線ヘッド（２ｃ）とを有する少なくとも一つのステータ巻線（２ａ）を含むステータ（２）と、を有する電気機械（１００）を開示しており、前記電気機械（１００）は本発明に係る冷却装置（１）を含んでいる。前記電気機械は発電機および／またはモータであってよい。
2016530855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのステータ積層鉄心（２ｂ）と、少なくとも一つのステータ巻線ヘッド（２ｃ）とを有する少なくとも一つのステータ巻線（２ａ）を含むステータ（２）を有する電気機械（１００）のための冷却装置（１）であり、当該冷却装置（１）は、
冷却媒体によって貫流可能な多数の流路（６ａ）を含んでおり、当該流路は第一端部部分（７ａ）において圧力貯蔵装置（１０ａ）と接続されており、当該流路の第二端部部分（７ｂ）において、衝突冷却プレートおよび／または固定子巻線ヘッド（２ｃ）の流路において終結することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記多数の流路（６ａ）の少なくとも一つの選択が、前記固定子積層鉄心（２ｂ）のそれぞれの間に設けられ、および／または前記多数の流路（６ａ）の少なくとも一つの選択が、前記固定子巻線ヘッド（２ｃ）の開口部内に設けられている、請求項１に記載の冷却装置（１）。
【請求項３】
排出手段が衝突冷却プレート（８ａ）に設けられ、および／または前記固定子巻線ヘッド（２ｃ）の少なくとも一つの流路に設けられている、請求項１または２に記載の冷却装置（１）。
【請求項４】
冷却媒体は、前記第二端部（７ｂ）に前記圧力貯蔵装置内よりも小さい静圧がかかる限り、前記圧力貯蔵装置（１０ａ）から前記流路（６ａ）の前記第二端部（７ｂ）へ流れる、請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項５】
前記排出手段は、冷却動作中に前記流路（６ａ）の前記第二端部部分（７ｂ）における静圧が、前記圧力貯蔵装置（１０ａ）内よりも小さいように設計されている、請求項３または４に記載の冷却装置（１）。
【請求項６】
前記衝突冷却プレートは、前記少なくとも一つの固定子積層鉄心（２ｂ）の端部部分に取り付け可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の冷却装置であって、さらに
冷却媒体によって貫流可能な多数の第二の流路（６ｂ）を含んでおり、当該第二の流路は第一端部（７ａ）において、第二の圧力貯蔵装置（１０ｂ）に接続されており、第二端部部分（７ｂ）において、第二の衝突冷却プレート（８ｂ）および／または少なくとも一つの前記固定子巻線ヘッド（２ｃ）の流路において終結する、冷却装置（１）。
【請求項８】
前記第二の流路（６ｂ）の少なくとも一つの選択は、前記固定子積層鉄心（２ｂ）のそれぞれの間に設けられ、および／または前記第二の流路（６ｂ）の少なくとも一つの選択は、前記固定子積層鉄心の開口部に設けられる、請求項７に記載の冷却装置（１）。
【請求項９】
前記第二の流路（６ｂ）の少なくとも一つの第二の選択は、少なくとも部分的に前記固定子巻線ヘッド（２ｃ）の流路内に設けられている、請求項７または８に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記第二の衝突冷却プレート（８ｂ）は、前記固定子積層鉄心（２ｂ）の第二端部部分（７ｂ）に取り付け可能である、請求項７から９のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項１１】
前記第二の圧力貯蔵装置（１０ｂ）は冷却媒体を含有し、当該冷却媒体は、前記第二の流路（６ｂ）の前記第二端部部分（７ｂ）において前記第二の圧力貯蔵装置（１０ｂ）内よりも小さな静圧がかかっている限り、前記第二の圧力貯蔵装置（１０ｂ）から前記第二の流路（６ｂ）の前記第二端部部分（７ｂ）へと流れる、請求項７から１０のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項１２】
第二の排出手段が設けられており、当該第二の排出手段は、冷却動作時に前記第二の流路（６ｂ）の前記第二端部部分（７ｂ）における静圧が、前記第二の圧力貯蔵装置内よりも小さいように設計されている、請求項７から１１のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項１３】
前記ステータ（２）内部の周方向において、特にステータ積層鉄心（２ｂ）の間で、第一の流路（６ａ）と第二の流路が交替する、請求項８から１２のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項１４】
ロータ（４）と、
少なくとも一つのステータ積層鉄心（２ｂ）と、少なくとも一つのステータ巻線ヘッド（２ｃ）とを有する少なくとも一つのステータ巻線（２ａ）を備えるステータ（２）と、を有する電気機械（１００）であって、
当該電気機械（１００）は請求項１から１３のいずれか一項に記載の冷却装置（１）を含む、電気機械。
【請求項１５】
前記電気機械（１００）は発電機および／またはモータである、請求項１４に記載の電気機械（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気機械、特に発電機のための冷却装置と、本発明に係る冷却装置を有する電気機械とに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来技術による電気機械１０１を示しており、より正確に言えば、図３は電気機械の一の象限の断面を示している。電気機械１０１の構成は、一般的に回転軸５周りに回転対称である。回転軸５上にロータ４がある。ロータ４の周囲に同心的もしくは概ね同心的に、ステータ２が設けられており、それにより発電機の場合、回転軸５の回転運動の際、電圧がステータ２に誘導される。これに応じて交流電圧をステータ２に供給すると、電気モータ、特に三相モータの場合にみられる通り、ロータ４は回転軸５周りに回転するように励起される。ステータ２は典型的に固定子巻線もしくはステータ巻線２ａから成る。ステータ巻線２ａは個々の積層鉄心２ｂ（ステータ積層鉄心または固定子積層鉄心とも言う）と、少なくとも一つのステータ巻線ヘッド２ｃ（固定子巻線ヘッドまたは巻線ヘッドとも言う）とから成る。典型的に積層鉄心２ｂのそれぞれは、互いに距離２ｄの分だけ離間している。電気機械１０１の作動中、機械エネルギーを電気エネルギーに（およびその逆に）変換する際の損失に基づいて熱が生じ、当該熱のために電気機械１０１を効率的に冷却することが必要となる。電流および／または電圧を導く部材からハウジングを絶縁するために用いられる材料として、限界値温度までしか絶縁作用を保たない絶縁材料が用いられるために、冷却が必要である。限界値温度を超えた場合、絶縁が不可能となり、短絡が生じ、電気機械１０１が損傷することもあり得る。さらに、絶縁材料が作用しなくなったこのような電気機械１０１は、安全上、大きな危険となる。例えばハウジングに電圧および／または電流が供給されれば、それが事故の危険を意味するからである。電気機械１０１を所定の出力で作動させ得るためには、限界値温度が超過されないように、十分な冷却が行われなければならない。従ってこのような電気機械１０１の出力を増大させるために、電気機械１０１のアクティブな構成部材、特にロータ４、ステータ２、および／またはステータ巻線ヘッド２ｃの効率的な冷却が必要である。そのために例えば回転軸および／またはハウジングに取り付けられた送風機（図３には示されていない）が用いられ得、それにより冷却媒体流を電気機械１０１の外部から電気機械の内部に搬送する、および／または機械内で循環させる。個々のアクティブな構成部材であるロータ４、ステータ２、および／またはステータ巻線ヘッド２ｃの幾何形状により、冷却媒体質量流量がこれらのアクティブな構成部材のそれぞれに流入し、対応する冷却を生じさせる所定の比率が生じる。電気機械１０１に関して、冷却媒体の個々の質量流量のこの比率は、一般的には変えられ得なくなっている。それによりアクティブな構成部材のそれぞれの冷却に制限が生じる。相応の熱力学的循環プロセスを介して、電気機械１０１内で冷却媒体、例えば気体および／または冷却液によって受容される熱は、相応の冷却装置によって取り出され得、新たに電気機械１０１に供給され得、それにより電気機械１０１の連続的な冷却が可能であることが、当業者に知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って本発明は、冷却装置を提供し、それにより特にステータ２に目標を定めて冷却が行われ得ることを課題とする。本発明はまた、ステータを冷却するための本発明に係る冷却装置を含む電気機械を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
電気機械のための冷却装置は、特にステータを有する電気機械のための冷却装置であり、当該ステータは少なくとも一つの固定子積層鉄心と、少なくとも一つの固定子巻線ヘッドとを有する少なくとも一つのステータ巻線を含んでいる。以下においてステータは、固定子とも称され、これに対応して固定子巻線ヘッドはステータ巻線ヘッドとも称され、固定子積層鉄心はステータ積層鉄心とも称される。対応する概念は以下において同義語として理解される。
本発明に係る冷却装置は、冷却媒体によって貫流可能な多数の流路を含んでいる。当該多数の流路は第一端部もしくは第一端部部分において圧力貯蔵装置と接続されている。当該多数の流路の第二端部もしくは第二端部部分は、衝突冷却プレートに出口を有するか、および／または固定子巻線ヘッドの流路において終結し、このとき好ましくは衝突冷却プレートがこの機能を引き受ける。このような冷却装置は、これによりステータに目標を定めた冷却が調整されるので、有利である。好適に当該多数の流路の一の選択が、固定子積層鉄心のそれぞれの間に設けられている。
同様に代替的または付加的に、当該多数の流路の一の選択が、ステータ２内部の開口部内に設けられており、例えばステータ積層鉄心のそれぞれの間の流路内に設けられている。前記多数の流路のどの選択が、固定子積層鉄心のそれぞれの間の流路内、および／またはステータ、特にステータ巻線ヘッドの開口部内に設けられるかを選択する可能性によって、固定子巻線ヘッドのそれぞれの冷却に対する、固定子積層鉄心のそれぞれの相対的な冷却が調整される。このとき固定子積層鉄心のそれぞれの間に設けられている流路の第一の選択は、ステータ巻線ヘッドの開口部内に設けられている選択と同じであってよい。同様にステータ巻線ヘッドの開口部内に設けられている流路の選択は、固定子積層鉄心のそれぞれの間に設けられている多数の流路からの選択であってよい。
【０００５】
同様に、限定なしに、前記多数の流路の第二の選択は、ステータ内部の流路内に設けられてよい。すでに述べたように、前記多数の流路を相応に選択することにより、固定子積層鉄心のそれぞれを、ステータ巻線ヘッドのそれぞれに対して冷却することを比較検討することが実現される。
【０００６】
冷却装置は好適に排出手段を含んでいる。排出手段は衝突冷却プレートに設けられていてよい。代替的または付加的に、排出手段は固定子巻線ヘッドの少なくとも一つの流路に設けられていてよく、当該少なくとも一つの流路内で、前記多数の流路の少なくとも一つの選択が終結する。
【０００７】
冷却装置は好適に冷却媒体を含んでおり、当該冷却媒体は、流路の第二端部に圧力貯蔵装置内よりも小さい静圧がかかる限り、圧力貯蔵装置から流路の第二端部へ流れる。従って、流路の第二端部に比較的小さな圧力をかけることは、それによって冷却媒体が流れ込む方向が規定され、それにより対応する冷却サイクルに、冷却媒体の流れ方向が刷り込まれるために、有利である。
【０００８】
排出手段は好ましくは、冷却動作中に流路の第二端部における静圧が、圧力貯蔵装置１０ａ内よりも小さいように設計されていてよい。排出手段が相応に設けられることは、熱力学的循環プロセスにおいて冷却媒体の所望の流れ方向が実現されるので、有利である。さらに排出手段を、例えば衝突冷却プレートに、十分な構成もしくは寸法で設ける場合、ステータが効果的に冷却される。
【０００９】
衝突冷却プレートは好適に、少なくとも一つの固定子積層鉄心の端部部分に取り付け可能であってよい。これにより衝突冷却プレートと前記少なくとも一つの固定子積層鉄心の間の効率的な熱伝達が実現され、それにより固定子積層鉄心が効果的に冷却される。
【００１０】
冷却装置は好適に、冷却媒体によって貫流可能な第二の多数の流路を含み得、当該第二の多数の流路は第一端部または第一端部部分において、第二の圧力貯蔵装置に接続されており、第二端部または第二端部部分においてそれぞれ、第二の衝突冷却プレートおよび／または固定子巻線ヘッドの流路において終結する。
【００１１】
当該実施の形態において有利なのは、固定子巻き線パッケージの二つの端部が、第一および第二の衝突冷却プレートによって有効に冷却され得る点である。同様に固定子巻線ヘッドは、固定子巻線ヘッドの流路もしくは通路においてそれぞれ終結する、第一の流路の第二端部か、および／または第二の流路の第二端部によって有効に冷却され得る。
【００１２】
第二の流路に関しても、少なくとも一つの選択は、固定子積層鉄心のそれぞれの間に設けられ、および／または第二の流路の一の選択は、固定子積層鉄心の開口部に設けられる。代替的または付加的に、第二の流路の第二の選択は、少なくとも部分的にステータ巻線ヘッドの流路内に設けられてよい。第二の流路の第一の選択および／または第二の流路の第二の選択を、このように構成することにより、固定子巻線ヘッドの冷却に対する固定子巻き線パッケージの相対的な冷却の比較検討を調整することが可能となる。
【００１３】
冷却装置の第二の衝突冷却プレートはさらに好適に、固定子積層鉄心（ステータ積層鉄心または積層鉄心ともいう）の第二端部部分に取り付け可能であってよい。従って固定子巻き線パッケージは好適に、二つの端部において、第一および第二の衝突冷却プレートを用いて有効に冷却され、それにより、より効率的な熱放散が可能になる。
【００１４】
第一の圧力貯蔵装置の場合と同様に、第二の圧力貯蔵装置も冷却媒体を含有し得、当該冷却媒体は、第二の圧力貯蔵装置から第二の流路の第二端部へと流れるが、それは第二の流路の第二端部において第二の圧力貯蔵装置内よりも小さな静圧がかかっている場合に限る。このような実施の形態は、本発明に係る冷却装置によって冷却を行うための熱力学的循環プロセスに、冷却媒体流の方向が刷り込まれ、そのために例えばポンプの形での特別な駆動手段を必要としないことが想定されるので、有利である。
【００１５】
冷却装置は好適に第二の排出手段を含んでいてよく、当該第二の排出手段は、すでに第一の排出手段に関して説明されたように、冷却動作時に第二の流路の第二端部における静圧が第二の圧力貯蔵装置内よりも小さいように設計されている。第一の排出手段に関しても、第二の排出手段に関しても、冷却動作は、冷却装置によって電気機械の測定可能な冷却が行われるように設計すべきである。これは電気機械の作動時および／または電気機械の停止時に行われ得る。
【００１６】
本発明に係る冷却装置において好適に、ステータ２内部の周方向において、第一の流路と第二の流路は交替し得、それによりステータの場所を取らない冷却が可能となる。特に二つの冷却回路を使用すること、および／または第一の流路および／または第二の流路を交替に配置することによって、有利なやり方でステータを均一に冷却することが行われ得る。さらに本発明は電気機械に関する。当該電気機械は、ロータとステータを含んでおり、当該ステータは少なくとも一つの固定子積層鉄心と、少なくとも一つの固定子巻線ヘッドとを有する少なくとも一つの固定子巻線を含んでいる。本発明に係る電気機械はさらに、本発明に係る上記の冷却装置を含んでいる。本発明に係る電気機械は好適に、発電機および／またはモータであってよい。
【００１７】
上記の本発明の特性、特徴および有利点と、それらが実現されるやり方とを、図面と関連する以下の実施例の説明に関連させて、より明瞭に理解できるように、より詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ステータ２の一の象限に取り付けられている、本発明に係る冷却装置１の部分を示す図である。
【図２】電気機械１００のステータ２の一の象限の部分における本発明に係る冷却装置１の第二の実施の形態を示す図である。
【図３】従来技術による電気機械１０１の一の象限の部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は電気機械１００の部分、特にステータ２の部分を示しており、当該ステータは第一の実施の形態における本発明に係る冷却装置１を含んでいる。ステータ２は、図に示すように、多数の固定子積層鉄心２ｂ（積層鉄心またはステータ積層鉄心ともいう）から成っている。個々の固定子積層鉄心２ｂは、当該固定子積層鉄心の間に第一の流路６ａが設けられるように構成されている。第一の流路６ａは第一端部または第一端部部分７ａにおいて、圧力貯蔵装置１０と接続されている。第一の流路６ａは第二端部または第二端部部分７ｂにおいて、衝突冷却プレート８と流体技術的に接続されている、および／またはステータ巻線ヘッド２ｃの流路に設けられている。圧力容器１０（図１の右に示されている）内に、第一の流路６ａの第二端部７ｂにおけるよりも高い静圧がかかっている限り、圧力容器１０内にある冷却媒体は矢印で暗示されるように、当該圧力容器１０から第一の流路６ａの第二端部７ｂに向かって流れる。衝突冷却プレート８において終結する第一の流路６ａの第二端部７ｂにおいて前記比較的小さな圧力を確保するために、衝突冷却プレート８をどのような大きさにすべきか、当業者には知られている。そのために衝突冷却プレート８には好適な排出手段（図に示されていない）が設けられていてよく、それにより有効な冷却、すなわち衝突冷却が実現され得る。衝突冷却によって、接触している隣接する固定子積層鉄心２ｂは、衝突冷却プレート８によって冷却される。冷却媒体の流れを保持し、それによりステータ２から熱を有効に排出することは有益である。さらに衝突冷却プレート８において、および／または第一の流路６ａの第二端部７ｂに、前記比較的小さな静圧がかかっていることにより、冷却媒体が第一の流路６ａ内部で所望の方向に流れることが保証され、それにより伝熱、およびそれとともに固定子積層鉄心２ｂの所望の冷却が実現される。固定子巻線ヘッド２ｃにおいて終結する第一の流路６ａの第二端部７ｂに対しては、十分に大きな排出部が設けられなければならず、それにより、固定子巻線ヘッド２ｃに出口を有する第一の流路６ａの第二端部７ｂにおいても、前記比較的小さな静圧、すなわち、特に圧力貯蔵装置１０内よりも小さい静圧が保持される。当業者には、第二端部７ｂから流出する冷却媒体が十分な量で排出され得ることを確実にする好適な排出手段が知られており、それにより冷却動作時に第一の流路６ａの第二端部７ｂにおける前記比較的小さな静圧を確保する。
【００２０】
図２は本発明のさらなる実施の形態に係る冷却装置１を例示しており、当該冷却装置は電気機械１００内に取り付けられており、図２は図１と同様に、本発明に係る冷却装置１および／または本発明に係る電気機械１００の理解のために必要である限りにおいて、電気機械１００の一の象限の断面のみを示している。第一の圧力貯蔵装置１０ａと、第一の圧力プレート８および／または第一の固定子巻線ヘッド２ｃとの間の第一の流路６ａに加えて、多数の第二の流路６ｂが設けられており、当該第二の流路は第二の圧力貯蔵装置１０ｂを起点とする。第二の流路６ｂの第一端部７ａは、第二の圧力貯蔵装置１０ｂにおいて終結する。第二の流路６ｂの第二端部７ｂは、第二の衝突冷却プレート８ｂおよび／または固定子巻線ヘッド２ｃにおいて終結する。固定子巻線ヘッド２ｃおよび／または第一の衝突冷却プレート８ａおよび第二の衝突冷却プレート８ｂの構成は図２において単なる例として示されており、本発明の第二の実施の形態の原理を説明すべきものである。第一および第二の圧力貯蔵装置１０ａ，１０ｂを第一および第二の衝突冷却プレート８ａ，８ｂと結び付けて使用することにより、二つの側から、すなわち第一および第二の衝突冷却プレート８ａ，８ｂの間の個々の固定子積層鉄心２ｂの二つの端部から、ステータ積層鉄心２ｂの効果的な冷却が行われる。ステータ積層鉄心２ｂをより有効に冷却することにより、ステータもより有効に冷却される。第一の流路６ａの個々の第二端部７ｂにおいて、および／または第二の流路６ｂの個々の第二端部７ｂにおいて、個々に接続された第一または第二の圧力容器１０ａ，１０ｂ内よりも小さい静圧を設けることは有益であり、それにより第一の流路６ａの内部で、および／または第二の流路６ｂの内部で、冷却媒体に所望の流れ方向を刷り込み、それにより例えばポンプの形でのさらなる駆動手段なしに、熱力学的循環プロセスの流れ方向を、当該熱力学的循環プロセスがステータ２を冷却するために用いられるように定める。
【００２１】
当業者は二つの衝突冷却プレート８ａ，８ｂと、二つの圧力容器１０ａ，１０ｂを備える他の構成も可能であることを理解するであろう。ステータ２の周方向において第一の流路６ａと第二の流路６ｂを交替させることが行われる。第一の流路と第二の流路６ａ，６ｂのみより多くの流路が用いられることも制限なしにあり得、当該流路はそれぞれ、さらなる圧力容器（図に示されていない）と、場合によってはさらなる衝突冷却プレート（図に示されていない）とに接続されている。
【００２２】
当業者は、本発明の実施の形態のための冷却媒体として、気体状の冷却媒体、例えば空気、酸素および／または水素が用いられ得ることを理解するであろう。水素は特に、高い熱容量およびそれとともに、固定子積層鉄心２ｂおよび／または固定子巻線ヘッド２ｃから熱を除去する高い能力ゆえに、有利であろう。水素を冷却媒体として用いる場合、酸水素爆発を回避するために、安全対策が必要であることが、当業者に知られている。このような安全対策は当業者に知られており、本発明の理解のために必要なものではないため、本発明との関連においてこれ以上は説明されない。
【００２３】
第一の流路６ａおよび／または第二の流路６ｂおよびさらなる流路内を流れる冷却媒体として液体を用いることも同様に可能である。これに関連して特に非導電性の液体、例えば蒸留水が考慮される。代替的および／または付加的にジェネレータオイルも用いられ得る。特に固定子巻線ヘッド２ｃ内部の第二端部７ｂから流出する導電性の冷却媒体を用いる場合、当該冷却媒体がステータ巻線２ａもしくはステータ２の導電性の構成要素同士の間に短絡を生じさせないことを確保すべきである。同様に導電性の冷却媒体が、ステータ２および／またはロータの間、同様に電気機械１の他の導電性の構成要素同士の間に短絡を生じさせることは排除されなければならない。しかしながら相応の対策は当業者に知られているため、本詳細な説明との関連においてこれ以上説明されない。
【００２４】
本発明に係る冷却装置１はステータ鉄心２ｂ（ステータ積層鉄心、固定子鉄心、固定子積層鉄心、固定子ともいう）との関連で説明されたが、冷却装置１をロータ４の積層鉄心に設けることも限定なしに想定可能である。しかしながらロータ４を本発明に応じて冷却する場合、圧力容器１０ａ，１０ｂは回転軸５に取り付けられていなければならず、回転軸５の回転と共に回転するため、冷却装置１をロータ４に設けることは困難である。
【００２５】
当業者にとって、図１および図２に関連して説明された冷却装置１が、電気機械１００のさらなる冷却装置と組み合わせられ得、それによりステータ２、ロータ４および／または固定子巻線ヘッド２ｃの必要な冷却を実現することは明らかである。
【００２６】
図１および図２に示すように、本発明はまた、ロータ４（図３に示されている）と、ステータ２を備える電気機械１００を開示しており、当該ステータは、図１および図２に示すように、少なくとも一つのステータ積層鉄心２ｂを有する少なくとも一つのステータ巻線２ａを含んでおり、電気機械１００は図１および図２に関連して説明される本発明に係る冷却装置１を含んでいる。
【００２７】
本発明に係る電気機械は、限定なしに発電機および／またはモータであってよい。
【００２８】
本発明は冷却装置１および／または電気機械１００の説明された実施の形態に限定されない。本発明は冷却装置１の好適な実施の形態および電気機械１００の好適な実施の形態によって詳細に図示され、説明されたが、本発明はここに開示された実施の形態によって限定されるものではない。むしろここに開示された実施の形態の変化形態は、本発明の保護範囲を逸脱することなく、当業者によって導出可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  冷却装置
２  ステータ
２ａ  ステータ巻線
２ｂ  ステータ積層鉄心
２ｃ  ステータ巻線ヘッド
４  ロータ
５  回転軸
６ａ  第一の流路
６ｂ  第二の流路
７ａ  第二の流路の第一端部
７ｂ  第二の流路の第二端部
８ａ  衝突冷却プレート
８ｂ  衝突冷却プレート
１０ａ  第一の圧力貯蔵装置
１０ｂ  第二の圧力貯蔵装置
１００  電気機械
１０１  電気機械
【図１】
2016530855.tif 000003
【図２】
2016530855.tif 000004
【図３】
2016530855.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月27日(2016.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの固定子積層鉄心（２ｂ）と、少なくとも一つのステータ巻線ヘッド（２ｃ）とを有する少なくとも一つのステータ巻線（２ａ）を含むステータ（２）を有する電気機械（１００）のための冷却装置（１）であり、当該冷却装置（１）は、
冷却媒体によって貫流可能な多数の流路（６ａ）を含んでおり、当該流路は第一端部部分（７ａ）において圧力貯蔵装置（１０ａ）と接続されており、当該流路の第二端部部分（７ｂ）において、衝突冷却プレートおよび／または固定子巻線ヘッド（２ｃ）の流路において終結することを特徴とする冷却装置（１）。
【請求項２】
前記多数の流路（６ａ）の少なくとも一つの選択が、前記固定子積層鉄心（２ｂ）のそれぞれの間に設けられ、および／または前記多数の流路（６ａ）の少なくとも一つの選択が、前記固定子巻線ヘッド（２ｃ）の開口部内に設けられている、請求項１に記載の冷却装置（１）。
【請求項３】
排出手段が衝突冷却プレート（８ａ）に設けられ、および／または前記固定子巻線ヘッド（２ｃ）の少なくとも一つの流路に設けられている、請求項１または２に記載の冷却装置（１）。
【請求項４】
前記排出手段は、冷却動作中に前記流路（６ａ）の前記第二端部部分（７ｂ）における静圧が、前記圧力貯蔵装置（１０ａ）内よりも小さいように設計されている、請求項３に記載の冷却装置（１）。
【請求項５】
冷却媒体は、前記第二端部部分（７ｂ）に前記圧力貯蔵装置内よりも小さい静圧がかかる限り、前記圧力貯蔵装置（１０ａ）から前記流路（６ａ）の前記第二端部部分（７ｂ）へ流れる、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項６】
前記衝突冷却プレートは、前記少なくとも一つの固定子積層鉄心（２ｂ）の端部部分に取り付け可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の冷却装置であって、さらに
冷却媒体によって貫流可能な多数の第二の流路（６ｂ）を含んでおり、当該第二の流路は第一端部（７ａ）において、第二の圧力貯蔵装置（１０ｂ）に接続されており、第二端部部分（７ｂ）において、第二の衝突冷却プレート（８ｂ）および／または少なくとも一つの前記固定子巻線ヘッド（２ｃ）の流路において終結する、冷却装置（１）。
【請求項８】
前記第二の流路（６ｂ）の少なくとも一つの選択は、前記固定子積層鉄心（２ｂ）のそれぞれの間に設けられ、および／または前記第二の流路（６ｂ）の少なくとも一つの選択は、前記固定子積層鉄心の開口部に設けられる、請求項７に記載の冷却装置（１）。
【請求項９】
前記第二の流路（６ｂ）の少なくとも一つの第二の選択は、少なくとも部分的に前記固定子巻線ヘッド（２ｃ）の流路内に設けられている、請求項７または８に記載の冷却装置（１）。
【請求項１０】
前記第二の衝突冷却プレート（８ｂ）は、前記固定子積層鉄心（２ｂ）の第二端部部分（７ｂ）に取り付け可能である、請求項７から９のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項１１】
前記第二の圧力貯蔵装置（１０ｂ）は冷却媒体を含有し、当該冷却媒体は、前記第二の流路（６ｂ）の前記第二端部部分（７ｂ）において前記第二の圧力貯蔵装置（１０ｂ）内よりも小さな静圧がかかっている限り、前記第二の圧力貯蔵装置（１０ｂ）から前記第二の流路（６ｂ）の前記第二端部部分（７ｂ）へと流れる、請求項７から１０のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項１２】
第二の排出手段が設けられており、当該第二の排出手段は、冷却動作時に前記第二の流路（６ｂ）の前記第二端部部分（７ｂ）における静圧が、前記第二の圧力貯蔵装置内よりも小さいように設計されている、請求項７から１１のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項１３】
前記ステータ（２）内部の周方向において、固定子積層鉄心（２ｂ）の間で、第一の流路（６ａ）と第二の流路が交替する、請求項８から１２のいずれか一項に記載の冷却装置（１）。
【請求項１４】
ロータ（４）と、
少なくとも一つの固定子積層鉄心（２ｂ）と、少なくとも一つのステータ巻線ヘッド（２ｃ）とを有する少なくとも一つのステータ巻線（２ａ）を備えるステータ（２）と、を有する電気機械（１００）であって、
当該電気機械（１００）は請求項１から１３のいずれか一項に記載の冷却装置（１）を含む、電気機械（１００）。
【請求項１５】
前記電気機械（１００）は発電機および／またはモータである、請求項１４に記載の電気機械（１００）。
【国際調査報告】
2016530855.tif 000006
2016530855.tif 000007
2016530855.tif 000008
2016530855.tif 000009
2016530855.tif 000010
2016530855.tif 000011
2016530855.tif 000012
2016530855.tif 000013