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公開番号2025167440
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024072026
出願日2024-04-26
発明の名称回転電機ユニット
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20251030BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】筐体カバーの内部の温度分布の偏りを低減して、電力変換装置の放熱性を改善すること。
【解決手段】回転電機ユニットは、回転軸を有する回転電機と、回転軸の軸心に沿った軸方向において回転電機と並んで配置され、回転電機を制御する制御基板と、制御基板を収容する筐体カバーと、を有する電力変換装置と、を備え、筐体カバーの内部には、回転軸の回転動作を利用して気流を発生させる気流発生構造が設けられており、回転軸の先端部は、筐体カバーの内部空間まで延びており、気流発生構造は、回転軸の先端部に対して固定されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸を有する回転電機と、
前記回転軸の軸心に沿った軸方向において前記回転電機と並んで配置され、前記回転電機を制御する制御基板と、前記制御基板を収容する筐体カバーと、を有する電力変換装置と、
を備え、
前記筐体カバーの内部には、前記回転軸の回転動作を利用して気流を発生させる気流発生構造が設けられており、
前記回転軸の先端部は、前記筐体カバーの内部空間まで延びており、
前記気流発生構造は、前記回転軸の先端部に対して固定されている、
回転電機ユニット。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記電力変換装置は、前記筐体カバーに収容されるインバータと、前記インバータを冷却させる冷却構造と、を有し、
前記冷却構造は、前記軸方向において前記制御基板を挟んで前記回転軸の先端部の反対側に設けられ、前記インバータに接触する冷却面を有する、請求項１に記載の回転電機ユニット。
【請求項３】
前記回転電機は、前記回転軸の先端部に取り付けられる回転検出用ターゲットを有し、
前記電力変換装置は、前記回転検出用ターゲットと前記軸方向に対向して設けられ、前記回転検出用ターゲットの回転を検出する回転検出部を有し、
前記気流発生構造は、前記回転検出用ターゲットを備える、請求項１または２に記載の回転電機ユニット。
【請求項４】
前記気流発生構造は、前記回転検出用ターゲットに取り付けられる複数の平形ブレードを有する平形ファンを備える、請求項３に記載の回転電機ユニット。
【請求項５】
前記複数の平形ブレードはそれぞれ、前記軸方向において前記回転検出部に対向する対向面を有し、前記回転検出部と前記対向面との前記軸方向における距離が周方向に変化するよう構成されている、請求項４に記載の回転電機ユニット。
【請求項６】
前記気流発生構造は、前記回転軸の先端部の外周面に取り付けられる複数の斜形ブレードを有する斜形ファンを備える、請求項１または２に記載の回転電機ユニット。
【請求項７】
前記気流発生構造は、前記斜形ファンを囲むように設けられる筒状カバーをさらに備える、請求項６に記載の回転電機ユニット。
【請求項８】
前記気流発生構造は、前記平形ファンを覆うように設けられる導風カバーをさらに備え、
前記導風カバーには、前記平形ファンにより発生した気流が噴出する噴出口が設けられている、請求項４に記載の回転電機ユニット。
【請求項９】
前記電力変換装置は、前記筐体カバーの内部の温度を検出する複数の温度センサを備え、
前記導風カバーには、前記噴出口を含む複数の噴出口が設けられており、前記複数の噴出口にはそれぞれ、前記噴出口を開閉する開閉構造が設けられており、前記制御基板は、前記複数の温度センサの検出結果に基づき、前記開閉構造を制御する、請求項８に記載の回転電機ユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転電機ユニットに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機と電力変換装置を一体化することにより、装置全体を小型化した回転電機ユニットが知られている。例えば、特許文献１では、回転軸の先端部を電力変換装置の筐体カバーの内部に配置することで、回転電機ユニットの小型化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８９７８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転軸の先端部を電力変換装置の筐体カバーの内部に配置する場合、回転電機の駆動により発生する熱が電力変換装置まで伝搬する。また、電力変換装置の電子部品等も、通電により発熱する。電力変換装置には、筐体カバーの内部に配置される部品等の放熱のための冷却構造が設けられている。
【０００５】
筐体カバーの内部に配置される部品のうち、冷却構造に接触する部品については、冷却構造を介して直接放熱できる。一方で、冷却構造に接触していない部品で発生した熱は、筐体カバー内の空気、および筐体カバーへの固定部分を介して冷却構造へ伝熱され、回転電機ユニットの外部へ放熱される。空気の熱伝導率は低く、また、筐体カバーの内部空間は密閉されている。したがって、冷却構造に接触していない部品で発生した熱は冷却構造に伝達されにくく、これら部品の周囲にこもりやすい。この結果、従来の回転電機ユニットでは、筐体カバーの内部に配置される部品のうち、冷却構造に接触していない部品の温度が高いままとなり、筐体カバーの内部の温度分布に偏りが生じていた。冷却構造に接触していない部品で発生した熱を冷却構造に効果的に伝達させて、回転電機ユニットの放熱性を向上させることが求められている。
【０００６】
本開示は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、筐体カバーの内部の温度分布の偏りを低減して、放熱性を向上させることが可能な回転電機ユニット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】
本開示に係る回転電機ユニットは、回転軸を有する回転電機と、前記回転軸の軸心に沿った軸方向において前記回転電機と並んで配置され、前記回転電機を制御する制御基板と、前記制御基板を収容する筐体カバーと、を有する電力変換装置と、を備え、前記筐体カバーの内部には、前記回転軸の回転動作を利用して気流を発生させる気流発生構造が設けられており、前記回転軸の先端部は、前記筐体カバーの内部空間まで延びており、前記気流発生構造は、前記回転軸の先端部に対して固定されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、回転軸の回転動作を利用して、筐体カバーの内部の温度分布の偏りを低減して、放熱性を向上させることが可能な回転電機ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る回転電機ユニットの斜視図である。
実施の形態１に係る回転電機ユニットの回路図である。
実施の形態１に係る回転電機ユニットの分解斜視図である。
実施の形態１に係る回転電機の概略断面図である。
実施の形態１に係る電力変換装置の斜視図である。
実施の形態１に係る電力変換装置の斜視図であって、制御基板および駆動基板を取り外した状態を示す図である。
実施の形態１に係る気流発生構造としての回転検出用ターゲットおよび回転検出部の斜視図である。
実施の形態２に係る気流発生構造の斜視図である。
実施の形態２の変形例に係る気流発生構造の斜視図である。
実施の形態３に係る気流発生構造の斜視図である。
実施の形態４に係る気流発生構造の斜視図である。
実施の形態５に係る気流発生構造の斜視図である。
実施の形態６に係る気流発生構造の斜視図である。
実施の形態６の変形例に係る気流発生構造の斜視図である。
実施の形態７に係る気流発生構造の概略断面図である。
実施の形態８に係る気流発生構造の概略断面図である。
実施の形態９に係る気流発生構造の斜視図である。
実施の形態９に係る気流発生構造の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
以下、実施の形態１に係る回転電機ユニット１について、図面を参照して説明する。図１は回転電機ユニット１の斜視図である。図２は回転電機ユニット１の回路図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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