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公開番号2025044526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152136
出願日2023-09-20
発明の名称電気機械
出願人株式会社TMEIC
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02K 9/19 20060101AFI20250326BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】冷却性能を維持しつつ筐体の小型化を可能にする電気機械を提供する。
【解決手段】電気機械は、筐体10と、ロータシャフト20と、回転子30と、固定子40と、内部冷却器50と、外部冷却装置60と、を備える。固定子40は、固定子鉄心41と、固定子巻線42と、を有し、収容空間Sに収容される。内部冷却器50は、中空である第1のバインドリング51と、中空である第2のバインドリング52と、中空の第1の冷却管54と、を有する。第1のバインドリング51は、固定子巻線42の軸方向における一方の端部である第1の巻線端部45を固定子鉄心41の外部で拘束する。第2のバインドリング52は、固定子巻線42の軸方向における他方の端部である第2の巻線端部46を固定子鉄心41の外部で拘束する。第1の冷却管54は、固定子鉄心41を貫通して第1のバインドリング51と第2のバインドリング52とを接続する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
収容空間が内部に設けられた筐体と、
軸方向に伸びて回転可能に前記筐体に支持されたロータシャフトと、
前記収容空間に収容されて前記ロータシャフトに取り付けられた回転子と、
前記回転子の径方向外側に設けられた固定子鉄心と、前記固定子鉄心を前記軸方向に貫通する固定子巻線と、を有し、前記収容空間に収容された、固定子と、
前記固定子巻線の前記軸方向における一方の端部である第１の巻線端部を前記固定子鉄心の外部で拘束するとともに中空である第１のバインドリングと、前記固定子巻線の前記軸方向における他方の端部である第２の巻線端部を前記固定子鉄心の外部で拘束するとともに中空である第２のバインドリングと、前記固定子鉄心を貫通して前記第１のバインドリングと前記第２のバインドリングとを接続する中空の第１の冷却管と、を有する内部冷却器と、
前記筐体の外部に配置され、前記内部冷却器から排出された熱媒体を冷却し、前記熱媒体を前記内部冷却器に供給する、外部冷却装置と、
を備える電気機械。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記外部冷却装置は、前記第２のバインドリングに前記熱媒体を供給し、
前記第１の冷却管は、前記第２のバインドリングに接続された第１の配管と、前記第１の配管に接続された第２の配管と、を有し、前記第１の配管において前記熱媒体が前記第２のバインドリングから前記第１のバインドリングに向かって流れ、前記第２の配管において前記熱媒体が前記第１のバインドリングから前記第２のバインドリングに向かって流れる、
請求項１に記載の電気機械。
【請求項３】
前記内部冷却器は、前記第１の巻線端部を前記固定子鉄心の外部で拘束するとともに中空である第３のバインドリングと、前記第２の巻線端部を前記固定子鉄心の外部で拘束するとともに中空である第４のバインドリングと、前記固定子鉄心を貫通して前記第３のバインドリングと前記第４のバインドリングとを接続する中空の第２の冷却管と、を有し、
前記外部冷却装置は、前記第１のバインドリングに前記熱媒体を供給するとともに前記第２のバインドリングから排出された前記熱媒体を冷却し、前記第４のバインドリングに前記熱媒体を供給するとともに前記第３のバインドリングから排出された前記熱媒体を冷却する、
請求項１に記載の電気機械。
【請求項４】
前記径方向において前記ロータシャフトと前記第１の巻線端部との間に位置し、前記軸方向において前記固定子鉄心と前記第１のバインドリングとの間に位置し、前記ロータシャフトに取り付けられ、前記ロータシャフトとともに回転することで前記第１の巻線端部に向かう気流を発生させる、ファン、
をさらに備える請求項２または３に記載の電気機械。
【請求項５】
前記固定子鉄心と前記第１のバインドリングとの間に位置するとともに前記第１の冷却管から前記径方向に突出するフィン、
をさらに備える請求項４に記載の電気機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、回転式電気機械において、筐体の内部の空間に回転子及び固定子が配置される。固定子が空冷される場合、ファンが生じさせた気流により固定子を効率的に冷却するためのダクトが、筐体の内部の空間と連結するように、筐体に設けられることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－０５６７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この電気機械では、ダクトが設けられることで筐体が大型化してしまう。ダクトを設けることなく固定子が空冷される場合、冷却性能が低下してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、冷却性能を維持しつつ筐体の小型化を可能にする電気機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの実施形態に係る電気機械は、筐体と、ロータシャフトと、回転子と、固定子と、内部冷却器と、外部冷却装置と、を備える。筐体の内部には、収容空間が設けられる。ロータシャフトは、軸方向に伸びて回転可能に筐体に支持される。回転子は、収容空間に収容されてロータシャフトに取り付けられる。固定子は、回転子の径方向外側に設けられた固定子鉄心と、固定子鉄心を軸方向に貫通する固定子巻線と、を有し、収容空間に収容される。内部冷却器は、中空である第１のバインドリングと、中空である第２のバインドリングと、中空の第１の冷却管と、を有する。第１のバインドリングは、固定子巻線の軸方向における一方の端部である第１の巻線端部を固定子鉄心の外部で拘束する。第２のバインドリングは、固定子巻線の軸方向における他方の端部である第２の巻線端部を固定子鉄心の外部で拘束する。第１の冷却管は、固定子鉄心を貫通して第１のバインドリングと第２のバインドリングとを接続する。外部冷却装置は、筐体の外部に配置され、内部冷却器から排出された熱媒体を冷却し、熱媒体を内部冷却器に供給する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の上記態様によれば、電気機械は、冷却性能を維持しつつ筐体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１の実施形態の電気機械の構成の例示的な断面図である。
図２は、第１の実施形態の第１のバインドリング、第１の冷却管、及びフィンを示す例示的な側面図である。
図３は、第１の実施形態のファンによる気流が生じた電気機械を示す例示的な断面図である。
図４は、第１の実施形態のファンによる気流が生じた電気機械を図３のＦ４－Ｆ４線に沿って示す例示的な断面図である。
図５は、第２の実施形態の内部冷却器を概略的に示す斜視図である。
図６は、第３の実施形態の電気機械の構成の例示的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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