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JPH1032961A - Rotary electric machine - Google Patents

Rotary electric machine

Info

Publication number
JPH1032961A
JPH1032961A JP18642996A JP18642996A JPH1032961A JP H1032961 A JPH1032961 A JP H1032961A JP 18642996 A JP18642996 A JP 18642996A JP 18642996 A JP18642996 A JP 18642996A JP H1032961 A JPH1032961 A JP H1032961A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
cooling
shroud
blade
fan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18642996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yasuhara
隆 安原
Hiroshi Asabuki
弘 朝吹
芳廣 ▲高▼田
Yoshihiro Takada
Akiji Yamada
旭司 山田
Hiromitsu Fuku
裕光 富久
Tsugio Sekine
次雄 関根
Izumi Shimizu
泉 清水
Matsutoshi Ihara
松利 井原
Toshifumi Suzuki
利文 鈴木
Yukiro Endo
幸郎 遠藤
Kaoru Ogawa
薫 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP18642996A priority Critical patent/JPH1032961A/en
Publication of JPH1032961A publication Critical patent/JPH1032961A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine where a cooling efficiency through a cooling fan can be positively increased and the electric machine can be miniaturized and made light satisfactorily. SOLUTION: In an electric motor in a system for cooling by ventilating the outer surface of a housing 1 by a cooling fan 9, a shroud 9A is provided between impeller blades 9B of the cooling fan 9 and the space between the impeller blades 9B is divided in nearly diameter direction, thus creating a plurality of divided air streams as shown by arrows A and B and guiding the air streams to the outer surface of the housing 1 independently by a fan guide 11 and hence increasing a blast efficiency due to the cooling fan 9, at the same time increasing cooling effect since the outer surface of the housing 1 can be cooled while being surrounded by a plurality of air streams, and hence miniaturizing and making light the rotary electric machine.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却扇を備えた自
己通風冷却方式の回転電機に係り、特に比較的小容量の
汎用誘導電動機に好適な回転電機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating electric machine of a self-ventilated cooling type provided with a cooling fan, and more particularly to a rotating electric machine suitable for a relatively small-capacity general-purpose induction motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】比較的小容量の汎用誘導電動機として
は、従来からかご形誘導電動機が広く使用されている。
そこで、このような誘導電動機の従来例について、図7
により説明すると、図において、1はハウジングで、鋳
鉄など鉄系材料やアルミニウムなどの軽金属材料の鋳造
によりほぼ筒状に形成され、電動機の外被を構成してい
る。1aは放熱フィンで、軸方向に沿って並んだ複数の
条片として、ハウジング1の外周に放射状に配列され、
ハウジング1と一体的に形成されている。2A、2Bは
エンドブラケットで、ハウジング1の両側の開口部にそ
れぞれインロー嵌合して取付けられている。
2. Description of the Related Art As a relatively small-capacity general-purpose induction motor, a squirrel-cage induction motor has been widely used.
Therefore, a conventional example of such an induction motor is shown in FIG.
In the drawing, reference numeral 1 denotes a housing, which is formed in a substantially cylindrical shape by casting an iron-based material such as cast iron or a light metal material such as aluminum, and constitutes a casing of the electric motor. 1a is a radiation fin which is radially arranged on the outer periphery of the housing 1 as a plurality of strips arranged along the axial direction,
It is formed integrally with the housing 1. Reference numerals 2A and 2B denote end brackets, which are attached to the openings on both sides of the housing 1 by fitting them in with spigots.

【0003】3は固定子で、ケイ素鋼板などの電磁鋼板
を複数枚積層して形成された固定子鉄心3Aと、この固
定子鉄心3Aの内周部に複数形成されているスロットに
巻回された固定子コイル3Bとで構成され、ハウジング
1内に挿入した上で、その内周部に嵌合し、固定されて
いる。
[0003] Reference numeral 3 denotes a stator, which is wound around a stator core 3A formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates such as silicon steel plates, and a plurality of slots formed on the inner periphery of the stator core 3A. And is inserted into the housing 1 and is fitted and fixed to the inner peripheral portion thereof.

【0004】5は回転子で、回転軸6を備え、その両端
面に配置されているエンドリング7と、図示してない導
体バーとからなるかご形巻線を有している。そして、こ
のエンドリング7と、図示してない導体バーとからなる
かご形巻線はアルミニウムのダイキャスト鋳造などによ
り形成され、さらに、このエンドリング7には内部冷却
用の内ファン(羽根ブレード)8が一体的に形成されてい
る。
[0004] Reference numeral 5 denotes a rotor having a rotating shaft 6 and having a cage winding composed of an end ring 7 disposed on both end surfaces thereof and a conductor bar (not shown). A squirrel-cage winding composed of the end ring 7 and a conductor bar (not shown) is formed by die casting of aluminum or the like. Further, the end ring 7 has an internal fan (blade blade) for internal cooling. 8 are integrally formed.

【0005】回転軸6は、エンドブラケット2A、2B
に対して、軸受4A、4Bにより回転自在に保持されて
いる。そして、この回転軸6の一方の端部(図では右端
部)はエンドブラケット2Bを挿通して外部に突出し、
出力軸を形成しており、他端部(図では左端部)のエンド
ブラケット2Aを挿通して外部に突出した部分には、外
部冷却用の冷却扇(外ファン)9が装着されている。
[0005] The rotating shaft 6 includes end brackets 2A and 2B.
Are rotatably held by bearings 4A and 4B. One end (the right end in the figure) of the rotating shaft 6 penetrates the end bracket 2B and protrudes outside.
An output shaft is formed, and a cooling fan (outer fan) 9 for external cooling is attached to a portion of the other end (the left end in the figure) of the end bracket 2A that projects through the end bracket 2A.

【0006】10は冷却扇9を覆うエンドカバーで、一
方が開放された皿状の短い円筒形に形成され、その底面
に相当する部分には冷却用の外気を取り込むための吸気
口10aが設けられ、開放端は、このエンドカバー10
がエンドブラケット2Aに組み付けられたとき、エンド
ブラケット2A及びハウジング1の外径部との間に径方
向の隙間部10bが形成されるように、形成されてい
る。
Reference numeral 10 denotes an end cover for covering the cooling fan 9, which is formed in a short dish-like cylindrical shape having one open side, and a portion corresponding to the bottom surface is provided with an intake port 10a for taking in outside air for cooling. And the open end is the end cover 10
Are formed so that when assembled to the end bracket 2A, a radial gap 10b is formed between the end bracket 2A and the outer diameter of the housing 1.

【0007】この誘導電動機は、予め固定子3をハウジ
ング1の内周壁に嵌合して固定しておき、その後、この
固定子3内に回転軸6を有する回転子5を挿入し、かつ
回転軸6にエンドブラケット2A、2B内の軸受4A、
4Bが嵌合するよう、エンドブラケット4A、4Bをハ
ウジング1の両端にそれぞれインロー嵌合させ、これら
を複数本のボルト(図示せず)により取付けることにより
組立られている。
In this induction motor, the stator 3 is fitted and fixed in advance to the inner peripheral wall of the housing 1, and then the rotor 5 having the rotating shaft 6 is inserted into the stator 3 and rotated. On the shaft 6, bearings 4A in the end brackets 2A and 2B,
The end brackets 4A and 4B are fitted to both ends of the housing 1 by inlay fitting so that the end brackets 4B are fitted to each other, and the end brackets 4A and 4B are attached by a plurality of bolts (not shown).

【0008】そして、回転子5により冷却扇9が回転す
ると、エンドカバー10の吸気口10aから、矢印イで
示すように外気が吸い込まれ、吸い込まれた空気は、隙
間部10bからエンドカバー10の他端側の外部に吹き
出され、エンドブラケット2A、ハウジング1の放熱フ
ィン1a、エンドブラケット2Bの表面を通風すること
により、冷却作用が得られるようになっている。
When the cooling fan 9 is rotated by the rotor 5, outside air is sucked in from the air inlet 10a of the end cover 10 as indicated by an arrow a, and the sucked air flows from the gap 10b to the end cover 10 through the gap 10b. The cooling action is obtained by blowing out to the outside on the other end side and passing through the surfaces of the end bracket 2A, the radiation fins 1a of the housing 1, and the end bracket 2B.

【0009】一方、電動機の内部では、回転子5が回転
すると、それに伴い内ファン8が回転して内部の空気に
流れを発生させ、発生した空気流が回転子5、エンドリ
ング7、固定子コイル3B及び固定子鉄心3Aを冷却し
ながら通過した後、ハウジング1に比べ、比較的温度上
昇の低いエンドブラケット2A、2Bの内側を通過する
ことにより冷却されるようにしている。
On the other hand, inside the electric motor, when the rotor 5 rotates, the internal fan 8 rotates to generate a flow in the internal air, and the generated air flow is generated by the rotor 5, the end ring 7, and the stator. After passing through the coil 3B and the stator core 3A while cooling, the cooling is performed by passing through the inside of the end brackets 2A and 2B whose temperature rise is relatively lower than that of the housing 1.

【0010】なお、この種の公知例としては、例えば特
開昭61ー251440号公報などを挙げることができ
る。
As a known example of this type, for example, JP-A-61-251440 can be cited.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、冷却
効率の向上についての配慮が充分にされているとは言え
ず、回転電機の小型化と軽量化を図る上で問題があっ
た。すなわち、一般的な回転電機においては、小形化軽
量化は常に大きな命題であり、そのための方途の一つと
して冷却効率の向上があるが、従来技術では、冷却扇を
設けてはあるが、特に、それによる通風効率の向上が図
られているとは言えないので、回転電機の小型化軽量化
が図れないという問題があったのである。
The prior art described above does not provide sufficient consideration for improving the cooling efficiency, and has a problem in reducing the size and weight of the rotating electric machine. That is, in a general rotating electric machine, miniaturization and weight reduction are always a big proposition, and one of the ways to achieve this is to improve the cooling efficiency.In the conventional technology, a cooling fan is provided. However, since it cannot be said that the ventilation efficiency is improved by this, there is a problem that the size and weight of the rotating electric machine cannot be reduced.

【0012】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、その目的は、冷却扇による冷却効率を
確実に高め、充分に小型化軽量化を図ることができるよ
うにした回転電機を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to increase the cooling efficiency of a cooling fan and to achieve a sufficiently small size and light weight. It is to provide an electric machine.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的は、ハウジング
の外表面を冷却扇により通風して冷却する方式の回転電
機において、前記冷却扇の各羽根ブレード間の空間をほ
ぼ径方向に分割して、複数の空気流を形成させるシュラ
ウドと、該シュラウドにより分割された複数の空気流を
ほぼ独立した状態でハウジングの外表面に導くファンガ
イドとを設けることにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rotating electric machine in which a cooling fan is used to cool an outer surface of a housing by cooling the outer surface of the housing by dividing a space between each blade blade of the cooling fan substantially in a radial direction. This is achieved by providing a shroud for forming a plurality of airflows and a fan guide for guiding the plurality of airflows divided by the shroud to an outer surface of the housing in a substantially independent manner.

【0014】本発明では、上述の如く、各羽根ブレード
間にシュラウドが架装されることにより、該シュラウド
によって、羽根ブレード間がほぼ径方向に分割された二
つの空間部をなし、このとき、シュラウドの形状を、吸
い込まれた外気がハウジング側に導くように反った形状
をなするようにすることにより、一方の空間ではシュラ
ウドの背面側としての根元側から回転電機側に至るにつ
れ、風速が次第に大きくなるとともに、他方の空間部で
も羽根ブレードの先端からシュラウド側に至るにつれ、
風速が次第に大きくなり、しかも空気がシュラウドに沿
って流れるようにすることができる。
In the present invention, as described above, the shroud is mounted between the blade blades to form two space portions in which the blade blades are substantially radially divided by the shroud. By making the shape of the shroud warped so that the sucked outside air leads to the housing side, in one space, the wind speed increases from the root side as the back side of the shroud to the rotating electric machine side. As it gradually increases in size, and in the other space, from the tip of the blade blade to the shroud side,
Wind speeds can be increased and air can flow along the shroud.

【0015】このため、羽根ブレード間の各空間部にお
ける最大風速は、分割されていないときに比して小さい
ものの、全体を平均した風速は、分割されていないとき
の平均風速より大きくなる。そして、羽根ブレード間の
風量は、平均風速×通風面積で表されるから、通風面積
を一定とすると、平均風速が高いほど風量が多いことと
なり、従って、シュラウドを設けることによって各空間
部を通過する平均風速を上げ、風量を増加させることが
できる。
For this reason, the maximum wind speed in each space between the blade blades is smaller than that when the blade is not divided, but the average wind speed as a whole is larger than the average wind speed when the blade is not divided. And since the air volume between the blade blades is represented by the average air speed x the ventilation area, if the ventilation area is constant, the higher the average wind speed is, the larger the air volume will be. The average wind speed is increased, and the air volume can be increased.

【0016】さらに、本発明では、上述のように増加さ
せた風量を効果的にハウジングへ導く作用が、ファンガ
イドにより得られる。本発明による冷却扇は、シュラウ
ドにより径方向に分割された二つの空間部を有するか
ら、各々の空間部によって導かれる外気は、ファンガイ
ドを設けることによりファンガイドの外周側と内周側の
二つの通風路を通過するようにされる。そして、一方の
通風路はファンガイドとエンドブラケットに挟まれた空
間部で形成され、他方の通風路は、ファンガイドとエン
ドカバーとで挟まれた空間部で形成される。
Further, in the present invention, the function of effectively guiding the increased air volume to the housing as described above is obtained by the fan guide. Since the cooling fan according to the present invention has two space portions radially divided by the shroud, the outside air guided by each space portion is provided with the fan guide so that the outside air and the inner circumference side of the fan guide are separated. It is made to pass through two ventilation paths. One of the ventilation paths is formed by a space between the fan guide and the end bracket, and the other ventilation path is formed by a space between the fan guide and the end cover.

【0017】ファンガイドは、冷却扇が導入した外気を
ハウジング側に導くように前記シュラウドとは逆に反っ
た形状を成しているので、ファンガイドの外周側と内周
側の二つの外気は互いに混合することなく、ハウジング
の外周面へと導かれる。
The fan guide has a shape that is warped in the opposite direction to the shroud so as to guide the outside air introduced by the cooling fan to the housing side. It is guided to the outer peripheral surface of the housing without mixing with each other.

【0018】ファンガイドとエンドブラケットの装着に
ついては、ファンガイド内周とエンドブラケット外周と
の間に前記通風路断面積とほぼ等しい空間を有するよう
にして装着することにより、二つの通風路を保ったまま
ハウジングへと導かれる。
As for the mounting of the fan guide and the end bracket, the fan guide and the end bracket are mounted so as to have a space between the inner circumference of the fan guide and the outer circumference of the end bracket that is substantially equal to the cross-sectional area of the ventilation path, thereby maintaining the two ventilation paths. It is led to the housing as it is.

【0019】回転電機の発熱部は主として固定子で、こ
れがハウジング内周にあるため、外気はハウジングの表
面近くを通風する方がよく冷える。本発明によると、フ
ァンガイドにより導かれた外気には、ハウジング表面近
くを通風する作用とその外気の上部を通風する作用があ
り、しかもハウジング表面近くを通風した外気は発熱に
より暖まり、上昇しようとするが、この外気の上部を通
風しているもうひとつの外気は冷たいので重く、前記外
気の上昇を妨げ、この効果でよく冷却することができ
る。
The heat generating portion of the rotating electric machine is mainly a stator, which is located on the inner periphery of the housing. Therefore, the outside air cools better when it is passed near the surface of the housing. According to the present invention, the outside air guided by the fan guide has a function of passing air near the housing surface and a function of passing air above the outside air, and the outside air that has passed near the housing surface is heated by the heat and tends to rise. However, the other outside air that passes through the upper part of the outside air is cold and heavy, so that it prevents the rise of the outside air and can cool well by this effect.

【0020】本発明では、以上のように構成することに
より、冷却扇の風量を増加させ、効果的に発熱部を通風
するので、回転電機の冷却効率を確実に上げることがで
き、それだけ回転電機の小形化を図れる。
According to the present invention, the configuration described above increases the air volume of the cooling fan and effectively ventilates the heat-generating portion, so that the cooling efficiency of the rotating electric machine can be surely increased. Can be miniaturized.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明による回転電機につ
いて、図示の実施例により詳細に説明する。図1は、本
発明による回転電機を誘導電動機に適用した場合の一実
施例で、この図1に示した誘導電動機は、その回転軸6
に装着した冷却扇9の回転により、エンドカバー10の
吸気口10aから外気を導入し、導入した外気がハウジ
ング1の外部表面を通風して冷却作用が得られるように
した、いわゆる自己通風冷却方式の回転電機であり、こ
の点では、図7に示した従来技術と同様である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A rotary electric machine according to the present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 shows an embodiment in which the rotating electric machine according to the present invention is applied to an induction motor. The induction motor shown in FIG.
A so-called self-ventilation cooling system in which outside air is introduced from the intake port 10a of the end cover 10 by the rotation of the cooling fan 9 attached to the housing 1 and the introduced outside air passes through the outer surface of the housing 1 to obtain a cooling function. This is the same as the prior art shown in FIG. 7 in this respect.

【0022】そして、この図1において、9Aはシュラ
ウド、9Bは羽根ブレード、11はファンガイドであ
り、その他は図7に示した従来例と同じである。従っ
て、図7の従来例と同一、若しくは同等の部分には同一
の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
In FIG. 1, 9A is a shroud, 9B is a blade blade, 11 is a fan guide, and the others are the same as the conventional example shown in FIG. Therefore, the same or equivalent parts as those in the conventional example of FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0023】まず、シュラウド9Aは、全体としては、
つば広帽子のつば部分だけリング状に切り取ったような
形状をなしていて、羽根ブレード9Bに取付けられた状
態に作られており、このとき、特に図2の拡大図及び図
3の正面図に明瞭に表わされているように、冷却扇9の
中心から放射状に延びている複数枚の羽根ブレード9B
の間に跨るようにして、円周方向に沿って配置され、さ
らに、このときのシュラウド9Aの各羽根ブレード9B
に対する取付位置は、特に図2から明らかなように、羽
根ブレード9Bの面を、斜め外周方向に並ぶ二つの部分
に分割し、羽根ブレード9B間に二つの空間部C、Dを
形成するような位置にしてある。
First, the shroud 9A as a whole
The brim wide hat has a brim-like shape with only the brim portion cut out in a ring shape, and is made to be attached to the blade blade 9B. At this time, especially in the enlarged view of FIG. 2 and the front view of FIG. As can be clearly seen, a plurality of blade blades 9B extending radially from the center of the cooling fan 9
Between the blades 9B of the shroud 9A at this time.
2, the surface of the blade blade 9B is divided into two portions arranged in a diagonal outer peripheral direction, and two spaces C and D are formed between the blade blades 9B. Position.

【0024】そして、これにより、エンドカバー10の
吸気口10aから吸い込まれた外気の流れが、冷却扇9
の羽根ブレード9Bを通過する際、羽根ブレード9B間
の空間部C、Dによって径方向に分割され、この分割さ
れたことにより、これら空間部C、Dを通過する気流の
速度の増加が得られるようにしている。
Thus, the flow of the outside air sucked from the intake port 10 a of the end cover 10 is reduced by the cooling fan 9.
When passing through the blade blades 9B, the blades 9B are radially divided by the space portions C and D between the blade blades 9B, so that the speed of the airflow passing through these space portions C and D is increased. Like that.

【0025】また、シュラウド9Aは、その円周方向で
の断面形状が、図1及び図2に示すように、羽根ブレー
ド9Bの先端側(吸気口10a側)から基部側(エンドブ
ラケット2A側)に向うにつれ、外側に次第に彎曲する
ように反った形状、いわゆるベルマウス形状に作られて
いる。ここで、ベルマウスとは、裾が広がった西洋の釣
鐘の口のことである。
The cross-sectional shape of the shroud 9A in the circumferential direction is, as shown in FIGS. 1 and 2, from the tip side (the intake port 10a side) to the base side (the end bracket 2A side) of the blade blade 9B. It is made into a so-called bellmouth shape that gradually curves outward as it goes toward. Here, the bellmouth is the mouth of a western bell with a widened tail.

【0026】そして、これにより、羽根ブレード9Bの
空間部を通過した外気が、シュラウド9Aの形状に沿っ
て流れることにより、ハウジング1側へ向かうよう方向
性が付与されるようにしている。なお、このシュラウド
9Aは、冷却扇9を鋳物や樹脂によって成形する際、羽
根ブレード9Bも含めて、全体を一体成形することがで
きる。
Thus, the outside air that has passed through the space of the blade blade 9B flows along the shape of the shroud 9A, thereby giving directionality to the housing 1 side. When the cooling fan 9 is formed by casting or resin, the shroud 9A can be integrally formed as a whole, including the blade blade 9B.

【0027】次に、ファンガイド11は、全体として
は、平らな碗の底を抜いて円形の開口とし、外周部だけ
としたような形状に作られており、図示のように、エン
ドカバー10の内側で、冷却扇9とエンドブラケット2
Aの間に位置するようにして、支持部材11aによりエ
ンドブラケット2Aに取付られている。なお、この支持
部材11aは、エンドカバー10の支持具も兼ねてい
る。
Next, as a whole, the fan guide 11 is formed in such a shape that the bottom of a flat bowl is removed to form a circular opening and only the outer peripheral portion is formed. Inside the cooling fan 9 and end bracket 2
A is attached to the end bracket 2A by the support member 11a so as to be positioned between the end brackets 2A. The support member 11a also serves as a support for the end cover 10.

【0028】そして、このときのファンガイド11の取
付位置は、図1及び特に図2に明瞭に示されているよう
に、その底の部分に相当する開口の端部がシュラウド9
Aの外周端部に向かい合い、両者が軸方向に接触しない
範囲で、僅かに離れて位置するようにすると共に、その
反対側の開口端部は、エンドカバー10の端部とエンド
ブラケット2A及びハウジング1の外径部との間に形成
してある隙間部10bに達して、この隙間部10bの内
側を区画し、別の隙間部10cが形成されるように定め
てある。
The mounting position of the fan guide 11 at this time is, as clearly shown in FIG. 1 and particularly FIG. 2, the end of the opening corresponding to the bottom portion of the shroud 9.
A is opposed to the outer peripheral end portion of the end cover 10A, and is slightly apart from each other in a range where the two end portions do not contact each other in the axial direction. The gap 10b is formed so as to reach the gap 10b formed between the gap 10b and the outer diameter of the first gap, and to define the inside of the gap 10b so that another gap 10c is formed.

【0029】また、このファンガイド11は、ハウジン
グ1側から冷却扇9に向かってせり出して、前記冷却扇
9が導入した外気をハウジング1側に導くように、シュ
ラウド9Aとは逆方向に反った形状をなしている。
The fan guide 11 protrudes from the housing 1 toward the cooling fan 9 and warps in the opposite direction to the shroud 9A so as to guide the outside air introduced by the cooling fan 9 to the housing 1. It has a shape.

【0030】そして、これにより、ハウジング1側へ向
かうように方向性が付与された外気は、上述のように、
シュラウド9Aにより軸方向に分割された二つの空間部
を有するから、各々の空間部によって導かれる外気は、
ファンガイド11の外周側と内周側の二つの通風路を通
過するようにされる。
As a result, the outside air having a direction directed toward the housing 1 is
Since there are two spaces divided in the axial direction by the shroud 9A, the outside air guided by each space is
The fan guide 11 passes through two ventilation passages on the outer peripheral side and the inner peripheral side.

【0031】一方の通風路は、ファンガイド11とエン
ドブラケット2Aに挟まれた空間部であり、他方の通風
路は、ファンガイド11とエンドカバー10とで挟まれ
た空間部である。
One air passage is a space interposed between the fan guide 11 and the end bracket 2A, and the other air passage is a space interposed between the fan guide 11 and the end cover 10.

【0032】ここで、ファンガイド11は、冷却扇9が
導入した外気をいずれもハウジング1側に導くように、
シュラウド9Aとは逆に反った形状をしているので、フ
ァンガイド11の外周側と内周側の二つの外気は互いに
混合することなくハウジング1側へと導かれる。
The fan guide 11 guides the outside air introduced by the cooling fan 9 to the housing 1 side.
Since the shroud 9A has a shape that is warped in the opposite direction, the two outside airs on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the fan guide 11 are guided toward the housing 1 without being mixed with each other.

【0033】このとき、ファンガイド11とエンドブラ
ケット2Aは、上記したように支持部材11aで装着さ
れるが、ここで、ファンガイド11の内周とエンドブラ
ケット2の外周との間に、通風路断面積がほぼ等しい隙
間部10b、10cが形成されるようにして装着するこ
とにより、外気の通風路を二重に保ったままハウジング
1側へと導くことができる。
At this time, the fan guide 11 and the end bracket 2A are mounted by the support member 11a as described above. Here, a ventilation path is provided between the inner circumference of the fan guide 11 and the outer circumference of the end bracket 2. By mounting such that the gaps 10b and 10c having substantially the same cross-sectional area are formed, it is possible to guide the outside air to the housing 1 side while keeping the ventilation passage double.

【0034】ところで、このような誘導電動機での主要
な発熱部は固定子3であるが、この固定子3はハウジン
グ1の内周にあるため、可能な限りハウジング1の外周
表面近くに外気を流通させるようにした方がよく冷え
る。
The main heat generating portion of such an induction motor is the stator 3, which is located on the inner periphery of the housing 1. It is better to let it flow and it will cool down.

【0035】ところで、この実施例によれば、シュラウ
ド9Aとファンガイド11により方向性を付与された結
果、吸気口10aから取り込まれた外気は、矢印Bで示
すハウジング表面近くを通風する内側の空気流と、矢印
Aで示す外側の空気流とに分けられた二重の冷却風構成
となっている。
By the way, according to this embodiment, as a result of the directionality given by the shroud 9A and the fan guide 11, the outside air taken in from the intake port 10a is converted into the inside air passing near the housing surface indicated by the arrow B. It has a double cooling air configuration divided into a flow and an outside air flow indicated by an arrow A.

【0036】そして、ハウジング1の表面近くを通風し
た内側の空気流は、固定子3の発熱により温度が上って
比重が減り、ハウジング1の表面から離れようとする。
しかし、この内側の空気流は、外側の空気流に覆われて
おり、しかも、この外側の空気流は、温度が低いままな
ので比重が大きく、内側の空気流の広がりを抑えるよう
に働き、この結果、上記実施例によれば、充分な冷却作
用を得ることができるのである。
The temperature of the inside airflow that has passed near the surface of the housing 1 rises due to the heat generated by the stator 3, the specific gravity decreases, and the airflow tends to move away from the surface of the housing 1.
However, the inner air flow is covered by the outer air flow, and the outer air flow has a large specific gravity because the temperature remains low, and acts to suppress the spread of the inner air flow. As a result, according to the above embodiment, a sufficient cooling effect can be obtained.

【0037】次に、上記実施例の動作と、それに関連し
た空気の流通作用について、従来技術との比較により、
さらに詳しく説明する。電動機に電力が供給され、回転
子5が回転すると、それに伴い冷却扇9も回転し、これ
により、図1及び図2に示すように、エンドカバー10
の吸気口10aから外気が吸い込まれ、吸い込まれた空
気はシュラウド9Aファンガイド11により、矢印A、
及び矢印Bで示すように、ハウジング1側に導かれる。
Next, the operation of the above-described embodiment and the flow of air associated therewith will be described in comparison with the prior art.
This will be described in more detail. When electric power is supplied to the electric motor and the rotor 5 rotates, the cooling fan 9 also rotates, thereby causing the end cover 10 to rotate as shown in FIGS.
The outside air is sucked from the intake port 10a of the air conditioner, and the sucked air is blown by arrows A,
And as shown by arrow B, it is guided to the housing 1 side.

【0038】このときの羽根ブレード9B間での空気の
通過時、従来技術では、図8に示すように、羽根ブレー
ド9には何も存在していないので、羽根ブレード9間の
空間部Eにおける風速分布について見ると、特性曲線V
で示すように、羽根ブレード9の空気流入側、つまり吸
気口10a側では低い風速が低く、そこからハウジング
1側に向かって次第に風速が高くなり、ハウジング1側
で最大風速Vbとなっており、この結果、空間部Eでの
平均風速は、一点鎖線で示す値となる。
At this time, when air passes between the blade blades 9B, there is nothing in the blade blades 9 in the prior art, as shown in FIG. Looking at the wind speed distribution, the characteristic curve V
As shown by the arrow, the low wind speed is low on the air inflow side of the blade blade 9, that is, on the intake port 10a side, and gradually increases from there toward the housing 1 side, and reaches the maximum wind speed Vb on the housing 1 side. As a result, the average wind speed in the space E becomes a value indicated by a dashed line.

【0039】これに対して、図1の実施例では、上述の
如く、各羽根ブレード9Bの間はシュラウド9Aにより
二つの空間部C、Dに分割され、しかもシュラウド9A
は、その円周方向に見た断面形状が、羽根ブレード9B
の空気流入端側からその基部であるエンドブラケット2
A寄りの位置に向かって広がるように、外側に彎曲した
形状に作られている。
On the other hand, in the embodiment of FIG. 1, as described above, the space between the blade blades 9B is divided into two spaces C and D by the shroud 9A.
Has a blade section 9B whose sectional shape viewed in the circumferential direction.
End bracket 2 that is the base from the air inflow end side
It is formed in an outwardly curved shape so as to spread toward the position near A.

【0040】そこで、矢印A及び矢印Bに示すように、
シュラウド9Aに沿って流れる空気は、空間部Dでは、
シュラウド9Aの根元側からエンドブラケット2A側に
至るにつれ、風速が次第に大きくなると共に、空間部C
でも羽根ブレード9Bの空気流入端側からシュラウド9
Aの外周側に至るにつれ、風速が次第に大きくなる。
Therefore, as shown by arrows A and B,
The air flowing along the shroud 9A in the space D
As the wind speed gradually increases from the root side of the shroud 9A to the end bracket 2A side, the space C
However, from the air inflow end side of blade blade 9B, shroud 9
As it reaches the outer peripheral side of A, the wind speed gradually increases.

【0041】この結果、図4に示すように、各空間部
C、Dでは、それぞれ特性曲線V’と特性曲線V”で示
すような風速分布となり、これらの特性曲線V’、V”
の平均値を加算したのが、一点鎖線で示す平均風速と
なる。
As a result, as shown in FIG. 4, in each of the space portions C and D, a wind speed distribution as shown by a characteristic curve V ′ and a characteristic curve V ″ is obtained, and these characteristic curves V ′ and V ″ are obtained.
Is the average wind speed indicated by the alternate long and short dash line.

【0042】そして、これらの図からすれば、上記実施
例での最大風速Vaは、従来技術での最大風速Vbより
小さくなっているが、しかし、その平均風速の値は、
シュラウド9Aの無い従来技術の平均風速の値よりも
り大きくなっていることが判る。
From these figures, it can be seen that the maximum wind speed Va in the above embodiment is smaller than the maximum wind speed Vb in the prior art, but the average wind speed is
It can be seen that the average wind speed of the prior art without the shroud 9A is larger than that.

【0043】ところで、このような遠心ファンにおける
羽根ブレード9B間での風量は、平均風速×通風面積で
表される。そこで、通風面積(ここでは羽根ブレードの
軸方向の全長に相当)を一定とすると、平均風速が高い
ほど風量が多く得られることになり、従って、上記実施
例での風量のほうが、従来技術の風量よりも多く得られ
ることが判る。
By the way, the air volume between the blade blades 9B in such a centrifugal fan is represented by an average wind speed × a ventilation area. Therefore, assuming that the ventilation area (corresponding to the axial length of the blade blade in this case) is constant, the higher the average wind speed, the larger the air volume can be obtained.Therefore, the air volume in the above embodiment is smaller than that of the prior art. It turns out that it is obtained more than an air volume.

【0044】従って、この実施例によれば、シュラウド
9Aを設けたことにより、各空間部C、Dでの空気流の
平均風速が高められ、この結果、冷却風量が増加して冷
却効果を確実に上げることができ、上記した二重冷却風
構成による冷却効率の向上と相俟って、回転電機の小形
化、軽量化を充分に図ることができる。
Therefore, according to this embodiment, by providing the shroud 9A, the average wind speed of the air flow in each of the spaces C and D is increased, and as a result, the amount of cooling air is increased and the cooling effect is ensured. The size and weight of the rotating electric machine can be sufficiently reduced in combination with the improvement of the cooling efficiency by the above-described dual cooling air configuration.

【0045】次に、図5は、本発明の他の実施例で、こ
の実施例は、図示のように、図1の実施例におけるシュ
ラウド9Aの外周部を広げ、図6に拡大して示してある
ように、シュラウド9Aをファンガイド11と一体にし
てファンガイド兼用シュラウド9Cとしたものである。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown, the outer peripheral portion of the shroud 9A in the embodiment of FIG. 1 is expanded, and FIG. As described above, the shroud 9A is integrated with the fan guide 11 to form a fan guide / shroud 9C.

【0046】このファンガイド兼用シュラウド9Cは、
その名の通り、ファンガイドとしての機能とシュラウド
としての機能とを兼ねたもので、具体的には、各羽根ブ
レード9B間を二つの空間部C、Dに分割し、冷却扇9
が導入した外気を、矢印Bで示す内側の空気流と、矢印
Aで示す外側の空気流とに分けるシュラウドとしての働
きと、これらの空気流を互いに混合することなくハウジ
ング1側に導くファンガイドとしての働きとをするもの
である。
The shroud 9C, which also serves as a fan guide,
As the name implies, it has both a function as a fan guide and a function as a shroud. Specifically, the space between each blade blade 9B is divided into two spaces C and D, and the cooling fan 9
Acts as a shroud for dividing the outside air introduced into the inside air flow indicated by the arrow B and the outside air flow indicated by the arrow A, and guides these air flows to the housing 1 side without being mixed with each other. It works as a.

【0047】従って、この図5及び図6に示す実施例に
よっても、風量の増加による冷却効率の向上と、二重の
冷却風構造による冷却効率の向上とが確実に得られ、回
転電機の小形化、軽量化を充分に図ることができる上、
この実施例によれば、さらに部品点数の低減によるコス
トダウンをも確実に得ることができる。
Therefore, according to the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the improvement of the cooling efficiency by the increase of the air flow and the improvement of the cooling efficiency by the double cooling air structure are surely obtained. In addition to being able to achieve sufficient weight reduction
According to this embodiment, it is possible to reliably reduce the cost by reducing the number of parts.

【0048】なお、上記の実施例では、各羽根ブレード
9B間に配置されるシュラウド9Aを、空間部CとDと
がほぼ同程度の容積となるようにして、羽根ブレード9
Bの軸方向の中間位置に一個設けた場合の例を示した
が、羽根ブレード9Bの軸方向の長さによっては複数個
のシュラウドを設け、それら複数枚のシュラウドにより
羽根ブレード間の空間部を軸方向に複数形成することに
よって平均風速を高め、より風量の増大を図るようにす
れば、冷却効率のより一層の向上を得ることができる。
In the above embodiment, the shroud 9A disposed between the blade blades 9B is formed so that the space portions C and D have substantially the same volume.
Although an example in which one is provided at an intermediate position in the axial direction of B is shown, a plurality of shrouds are provided depending on the axial length of the blade blade 9B, and the space between the blade blades is formed by the plurality of shrouds. If the average wind speed is increased by forming a plurality in the axial direction and the air volume is further increased, it is possible to further improve the cooling efficiency.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、冷却扇の各羽根ブレー
ド間に、軸方向の途中位置に配置されたシュラウドを設
け、該シュラウドによって各羽根ブレード間平均風速を
大きくし、ハウジング外周に至る空気量を増大させ、し
かもファンガイドにより方向性を付与された外気がハウ
ジング外周を二重に通風するようにして発熱部の効果的
な冷却が得られるようにしたので、回転電機の温度上昇
を確実に低減させることができ、小形化、軽量化を充分
に達成することができるという効果がある。
According to the present invention, a shroud disposed at an intermediate position in the axial direction is provided between each blade blade of the cooling fan, the shroud increases the average wind speed between each blade blade, and reaches the outer periphery of the housing. By increasing the amount of air and allowing the outside air, which has been given directionality by the fan guide, to flow twice around the outer periphery of the housing, effective cooling of the heat generating part can be obtained. There is an effect that the size can be reliably reduced and the size and weight can be sufficiently reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を誘導電動機に適用した場合の一実施例
を示す一部断面による側面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing an embodiment in which the present invention is applied to an induction motor.

【図2】本発明の一実施例の一部拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例による冷却扇を示す正面図で
ある。
FIG. 3 is a front view showing a cooling fan according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における冷却扇の羽根ブレー
ド間での風速分布を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a wind speed distribution between blade blades of a cooling fan in one embodiment of the present invention.

【図5】本発明による回転電機の他の一実施例を示す一
部断面による側面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional side view showing another embodiment of the rotating electric machine according to the present invention.

【図6】本発明の他の一実施例の一部拡大断面図であ
る。
FIG. 6 is a partially enlarged sectional view of another embodiment of the present invention.

【図7】従来技術による回転電機の一例を示す一部断面
による側面図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional side view illustrating an example of a rotating electric machine according to the related art.

【図8】従来技術における冷却扇の羽根ブレード間での
風速分布を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a wind speed distribution between blade blades of a cooling fan according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ハウジング 1a 放熱フィン 2A、2B エンドブラケット 3 固定子 3A 固定子鉄心 3B 固定子コイル 3C 空隙 4A、4B 軸受 5 回転子 6 回転軸 7 エンドリング 8 内ファン 9 冷却扇 9A シュラウド 9B 羽根ブレード 9C ファンガイド兼シュラウド 10 エンドカバー 10a 吸気口 10b、10c 通風出口 11 ファンガイド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 1a Radiation fin 2A, 2B End bracket 3 Stator 3A Stator iron core 3B Stator coil 3C Air gap 4A, 4B Bearing 5 Rotor 6 Rotating shaft 7 End ring 8 Inner fan 9 Cooling fan 9A Shroud 9B Blade blade 9C Fan guide Shroud 10 End cover 10a Inlet 10b, 10c Ventilation outlet 11 Fan guide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼田 芳廣 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 山田 旭司 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 富久 裕光 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 関根 次雄 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 清水 泉 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 井原 松利 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 鈴木 利文 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 遠藤 幸郎 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 小川 薫 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor ▲ Taka ▼ Yoshihiro Tadashi 502, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Asashi Yamada 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino-shi, Chiba No. 1 Hitachi, Ltd.Industrial Equipment Division (72) Inventor Hiromitsu Tomiku 71-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Hitachi, Ltd.Industrial Equipment Division (72) Inventor Tsuneo Sekine Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo 4-6, Hitachi, Ltd. (72) Izumi Shimizu, Inventor 4-6-6, Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo, Japan (72) Matsushita Ihara 4-6-6-Kanda, Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Stock (72) Inventor Toshifumi Suzuki 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Hitachi, Ltd.Industrial Equipment Division (72) Inventor Yukio Endo 4-6-1 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kaoru Ogawa 7-1-1, Higashi-Narashino, Narashino-shi, Chiba Co., Ltd. Hitachi, Ltd.Industrial Equipment Division

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウジングの外表面を冷却扇により通風
して冷却する方式の回転電機において、 前記冷却扇の各羽根ブレード間の空間をほぼ径方向に分
割して、複数の空気流を形成させるシュラウドと、 該シュラウドにより分割された複数の空気流をほぼ独立
した状態でハウジングの外表面に導くファンガイドとが
設けられていることを特徴とする回転電機。
1. A rotating electric machine in which the outer surface of a housing is cooled by ventilating an outer surface of a housing with a cooling fan, wherein a space between each blade blade of the cooling fan is divided substantially in a radial direction to form a plurality of air flows. A rotating electric machine, comprising: a shroud; and a fan guide for guiding a plurality of air flows divided by the shroud to an outer surface of a housing in a substantially independent state.
【請求項2】 請求項1の発明において、 前記シュラウドと、前記ファンガイドとが一体に構成さ
れていることを特徴とする回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the shroud and the fan guide are integrally formed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019151186A1 (en) * 2018-02-01 2019-08-08 株式会社荏原製作所 Electric motor assembly
DE112010004744B4 (en) 2009-12-10 2022-04-21 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Cooling fan for a driving device and cooling fan structure
JP2023514473A (en) * 2019-11-26 2023-04-06 ビタ インクリナータ テクノロジーズ インコーポレーテッド A suspended load control system, an apparatus for controlling a load on a suspension cable, a method for affecting at least one of position, orientation or motion of a suspended load control system on a suspension cable, and a computer readable medium
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