[发明专利]密闭式旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及密闭式旋转电机，尤其涉及适合于用换热器对冷却旋转电机主体而被加热的制冷剂进行冷却，从而再利用于旋转电机主体的冷却的密闭式旋转电机。

背景技术

旋转电机具有转子和定子；转子与旋转轴一起旋转，并在轴向具有连通的通风道；定子以既定的间隙相对地配置在转子的径向外侧；发电机及电动机是代表性的装置。在旋转电机中，尤其是密闭式旋转电机，是通过使制冷剂在密闭容器内部循环，并通过旋转电机内而进行冷却的旋转电机。密闭式旋转电机在沙漠或海岸之类的场合，设置环境的大气以原状引入旋转电机内时，由于有可能因混入了沙子或盐分的空气而损伤了机内的设备或生锈而使其劣化，由于能在这种环境下在不吸入外部大气的状态下进行冷却而抑制其劣化，因而与开放式旋转电机比较特别有用。

作为这种密闭式旋转电机的种类，有制冷剂仅从转子的轴向一方侧流入而冷却转子和定子的类型和制冷剂从转子的旋转轴的两端侧流入而冷却转子和定子的类型。

就前者的制冷剂仅从转子的旋转轴端的一方的流入密闭式旋转电机而言，由于制冷剂从高温的转子和定子吸收热，因而，随着在旋转轴向从制冷剂流入侧过渡到流出侧制冷剂的温度上升，吸收热的制冷剂的温度上升。因此，若将上述流入侧与流出侧进行比较，转子和定子由于在流出侧制冷剂达到高温而难于被冷却。

另一方面，作为后者的密闭式旋转电机，有例如专利文献1(日本特开2000-245108号公报)所公开的电机。该专利文献1公开的电机的构造为，冷却了转子及定子的制冷剂在通过设置于定子的径向外侧换热器而进行了热交换之后，便向轴向两端侧分流，从转子的轴向两端侧流入而再次冷却转子及定子。采用这种构造，由于制冷剂从转子的轴向两端侧流入，因此能够避免两轴端的转子及定子的温度上升产生很大的差这类事态。

这里，在密闭式旋转电机中，如上所述，使制冷剂在密闭容器内循环。因此，应冷却转子及定子冷却达到高温的制冷剂并具有与转子及定子邻接的换热器。换热器设有通过在旋转轴方向使外部气体通过而与机内比较变成低温的传热管，通过使高温制冷剂与该传热管接触而冷却高温制冷剂。随着外部气体在传热管内部向排出侧(排气侧)推进，由于外部气体的温度被高温制冷剂加热而上升，因而，传热管的温度越靠近排气侧也越高。因此，与引入外部气体侧(进气侧)比较，制冷剂在排气侧通过与传热管的接触而被冷却的效果较小，变成高温。

在上述专利文献1公开的密闭式旋转电机中，通过了换热器的制冷剂向排气侧和进气侧分流，并用于再次冷却转子及定子。即，在换热器的传热管处于比较高温状态的排气侧，与进气侧比较则由高温的制冷剂冷却，转子及定子的温度在排气侧比进气侧高，不能实现轴向的温度分布的均匀化，排气侧的最高温度增高。

发明内容

于是，本发明的目的就在于通过实现转子及定子的轴向的温度分布的均匀化，降低转子及定子的最高温度，从而提高作为绕组覆膜的绝缘介质的耐久性，提高旋转电机的绝缘可靠性。

为实现上述目的，本发明的密闭式旋转电机具有：与旋转轴一起旋转，并且具有制冷剂通过的轴向通风道的转子；在该转子的径向外侧以既定的间隙与上述转子相对配置，并在径向具有制冷剂通过的径向通风道的定子；与该定子邻接配置，并具有外部气体从进气侧向排气侧通过其内部的传热管，与冷却了旋转电机内之后的制冷剂进行热交换的换热部；在内部容纳上述转子、上述定子、上述换热部的密闭容器；设置在上述转子的轴向通风道的中途，并阻断制冷剂在轴向穿过该轴向通风道内的间隔部；其特征在于，上述间隔部设置在比轴向中心位置靠上述排气侧。

本发明的效果是，根据本发明的密闭式旋转电机，通过降低排气侧的最高温度，实现转子及定子的轴向的温度分布的均匀化，降低转子及定子的最高温度，从而能提高作为绕组覆膜的绝缘介质的耐久性，提高旋转电机的绝缘可靠性。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的垂直于转子及定子的轴向的剖视图。

图2是本发明的第一实施方式的密闭式旋转电机的轴向剖视图。

图3是表示使间隔部的位置在轴向变化时，各自的定子绕组的轴向温度分布图。

图4是表示使间隔部的位置在轴向变化时，各自的定子绕组的最高温度的图。

图5是本发明的第二实施方式的垂直于转子及定子的轴向的剖视图。

图6是本发明的第二实施方式的密闭式旋转电机的轴向剖视图。

图7是本发明的第三实施方式的垂直于转子及定子的轴向的剖视图。

图8是本发明的第三实施方式的密闭式旋转电机的轴向剖视图。