[发明专利]旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及具有使转子冷却的热交换器的旋转电机。

背景技术

近年来，旋转电机的大输出化有所发展，要求增加输出密度。但是，输出密度的增加关系到发热密度的增加，线圈和永磁体的温度上升成为问题。特别是永磁体可能因高温而退磁，冷却的高效率化是必需的。

专利文献1中，公开了在旋转电机的定子铁芯的外周设置制冷剂的通路，使从液相变化为气相的制冷剂在该通路中流动，使该制冷剂吸收定子线圈产生的热的结构。

专利文献2中，公开了具有以下转子冷却结构的旋转电机。在转子轴上设置孔。此外，设置：使内部空气在该通风孔中通风、且使内部空气在定子与转子之间的间隙中通风的内部空气风扇；和使外部空气通风的外部空气风扇，进而，在定子的外侧设置使内部空气与外部空气热交换的热交换器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-38864号公报

专利文献2：日本特开2007-97325号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在这样的现有的旋转电机的转子冷却结构中，热交换器设置在定子的外侧。使内部空气在转子与定子之间的间隙中通风而使转子冷却的情况下，内部空气在流入该间隙前与线圈端进行热交换，其结果，被加热后的内部空气流入间隙，所以不能高效率地使转子冷却。

用于解决技术问题的技术手段

根据本发明的第一方式，一种旋转电机，其包括：具有定子铁芯和定子线圈的定子；相对于定子隔开间隙地可旋转地设置的转子；容纳定子和转子的壳体；使壳体内部的空气以通过间隙的方式在壳体内循环的送风风扇；对通过送风风扇而循环的空气进行冷却的热交换器；和导风板，其在内部形成引导冷却风的导风通路，使得由热交换器冷却后的空气不与定子线圈接触地流入间隙。

根据本发明的第二方式，在第一方式的旋转电机中，优选壳体包括筒状的主体，和覆盖主体的两端并分别支承旋转轴的两端的前托座和后托座，热交换器以与前托座和后托座中的任一方接触的方式安装，经由热交换器所接触的前托座（bracket）或后托座利用外部气体进行冷却。

根据本发明的第三方式，在第二方式的旋转电机中，优选导风板设置在间隙的冷却空气入口，以定子线圈的端部处于导风通路的外侧的方式配置。

根据本发明的第四方式，在第三方式的旋转电机中，优选导风板以定子线圈的端部处于导风通路的外侧的方式配置在热交换器的冷却空气出口与定子铁芯的端面之间。

根据本发明的第五方式，在第四方式的旋转电机中，优选转子配置在定子的内侧，热交换器为环状体，该环状热交换器与转子的旋转轴芯同轴地设置在前托座或后托座上，冷却空气出口在环状热交换器的定子侧端面开口，导风板形成为漏斗形状，使得从冷却空气出口流出的冷却空气被导风通路引导，导向沿着旋转轴芯的方向，流入间隙。

根据本发明的第六方式，在第一～五方式中任意一个方式的旋转电机中，优选还具有与转子连接的旋转轴，送风风扇安装在旋转轴上。

根据本发明的第七方式，在第六方式的旋转电机中，优选送风风扇是安装在旋转轴的一端的压入式送风风扇或离心式送风风扇。

根据本发明的第八方式，在第六方式的旋转电机中，优选送风风扇包括设置在旋转轴的一端的第一送风风扇和设置在旋转轴的另一端的第二送风风扇，第一送风风扇和第二送风风扇中的一方为压入式送风风扇，另一方为离心式送风风扇。

根据本发明的第九方式，在第一方式的旋转电机中，优选热交换器包括分别设置在旋转轴的两端的第一热交换器和第二热交换器。

根据本发明的第十方式，在第九方式的旋转电机中，优选定子具备从间隙的轴方向中央部在径向上向外周面贯通的多个定子径向通道，送风风扇包括分别设置在旋转轴的两端的压入式的第一送风风扇和第二送风风扇。

根据本发明的第十一方式，在第十方式的旋转电机中，优选转子具备：从间隙的轴方向中央部向内径方向贯穿设置的多个转子径向通道；和从转子的两端面在旋转轴方向上延伸，与转子径向通道连通的转子轴向通道。