專利名稱：發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，特別是涉及可以獲得有效的冷卻效果的發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
下面參照?qǐng)D13～圖15對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行說明。以小型燃?xì)廨啓C(jī)作為原動(dòng)力的發(fā)電機(jī)進(jìn)行說明該例。
在圖中，1是發(fā)電機(jī)，其包括機(jī)殼2，收納并用軸承3可旋轉(zhuǎn)地支持在所述機(jī)殼2上的轉(zhuǎn)子4，收納在機(jī)殼2中并空出間隙5配置在所述轉(zhuǎn)子4的外圍的定子6。
所述轉(zhuǎn)子4例如由釤鈷等永久磁鐵構(gòu)成。所述定子6由多片薄鋼片(例如厚度0.15mm的硅鋼片)迭成的鐵芯7和繞裝在所述鐵芯7上的線圈8構(gòu)成。在所述鐵芯7的中央設(shè)有圓形通孔15，同時(shí)多個(gè)長(zhǎng)槽16呈放射狀且與所述通孔15連通地設(shè)置。所述轉(zhuǎn)子4空出若干間隙5地插通在所述通孔15中。另外在所述多個(gè)長(zhǎng)槽16中配置有所述線圈8。
在所述機(jī)殼2中分別設(shè)置有冷卻油入口9和冷卻油出口10及連接所述冷卻油入口9和所述冷卻油出口10并通過所述定子6的外周的冷卻油通路11。所述冷卻油通路11由所述冷卻油入口9連通的分叉放射狀部分和通過所述定子6的外周的環(huán)狀部分以及所述冷卻油出口10連通的相同的分叉放射狀部分組成。另外，在所述機(jī)殼2上分別設(shè)置有潤(rùn)滑油入口12、潤(rùn)滑油出口13和連通所述潤(rùn)滑油入口12和潤(rùn)滑油出口13并潤(rùn)滑軸承3的潤(rùn)滑油通路14。
在圖中，17是所謂微燃?xì)馔钙降男⌒腿細(xì)馔钙?。該小型燃?xì)馔钙?7包括由高速軸承19可旋轉(zhuǎn)地支持在機(jī)殼18上的旋轉(zhuǎn)軸20、固定在所述轉(zhuǎn)軸20上的壓縮機(jī)側(cè)葉輪21和透平側(cè)輪22。
在所述小型透平17上設(shè)置有燃燒器23和再生熱交換器24。在所述發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)子4和所述小型透平17的旋轉(zhuǎn)軸20之間配置聯(lián)軸器25。
下面對(duì)所述發(fā)電機(jī)1和小型燃?xì)馔钙?7的作動(dòng)進(jìn)行說明。
首先，所述小型燃?xì)馔钙?7通過所述發(fā)電機(jī)1內(nèi)裝的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)(圖中未示出)起動(dòng)。于是轉(zhuǎn)動(dòng)軸20、壓縮機(jī)側(cè)葉輪21、透平側(cè)轉(zhuǎn)子22旋轉(zhuǎn)。大氣中空氣(圖13中用點(diǎn)劃線箭頭表示)隨著轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)被壓縮機(jī)側(cè)葉輪21吸引，壓縮。該壓縮空氣(圖13中用實(shí)線箭頭表示)與燃料(如都市燃?xì)獾?混合，在燃燒器23中燃燒。該燃燒燃?xì)?圖13中用點(diǎn)線箭頭表示)使透平側(cè)轉(zhuǎn)子22旋轉(zhuǎn)并與所述壓縮空氣在所述熱交換器24中熱交換后排到大氣中。
所述旋轉(zhuǎn)軸20隨著由于所述透平側(cè)轉(zhuǎn)子22高速旋轉(zhuǎn)而高速旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)軸的高速旋轉(zhuǎn)通過所述聯(lián)軸器25減速成后傳遞給所述高速發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)子4，所述轉(zhuǎn)子4高速旋轉(zhuǎn)。通過使上述轉(zhuǎn)子4以例如大約50,000～80,000rpm的高速旋轉(zhuǎn)，在所述發(fā)電機(jī)1中發(fā)電。
另一方面，在所述發(fā)電機(jī)1中，分別在所述冷卻油入口9供給冷卻油(圖14中用點(diǎn)劃線表示)，在所述潤(rùn)滑油入口12供給潤(rùn)滑油(圖14中用雙點(diǎn)劃線表示)。所述冷卻油從冷卻油入口9通過冷卻油通路11和所述定子6的外周冷卻定子6的外周側(cè)后從冷卻油出口10排到外部。潤(rùn)滑油從潤(rùn)滑油入口12通過潤(rùn)滑油通路14潤(rùn)滑軸承3等后從潤(rùn)滑油出口13排到外部。
在所述發(fā)電機(jī)1中，在其結(jié)構(gòu)上使損失能量作為熱積蓄在內(nèi)部。即轉(zhuǎn)子4一高速旋轉(zhuǎn)，就產(chǎn)生高頻波，發(fā)生渦流，因此轉(zhuǎn)子4和定子6被加熱，該轉(zhuǎn)子4和定子6溫度一上升，就因磁通量減少，而使發(fā)電效率降低。因此在發(fā)電機(jī)1中轉(zhuǎn)子4和定子6的冷卻是必要的。順便說一下，發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力例如超過大約50KW、外界大氣溫度約50℃時(shí)，轉(zhuǎn)子4和定子6的溫度將大約為150～180℃，因此如前所述，轉(zhuǎn)子4和定子6的溫度必須冷卻到140℃以下。
可是，所述現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)1中的冷卻結(jié)構(gòu)是在機(jī)殼2的內(nèi)周與定子6的外周之間設(shè)置冷卻油通路11。因此，雖然能用冷卻油冷卻定子6的外周側(cè)，但冷卻定子6的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子4卻很困難。其結(jié)果，存在不能得到有效的冷卻效果的問題。
因而，本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，該冷卻結(jié)構(gòu)可以收到有效的冷卻效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特征是在機(jī)殼上分別設(shè)置冷卻油入口和冷卻油出口，并在鐵芯中設(shè)置通過鐵芯的內(nèi)部、連通冷卻油入口和冷卻油出口之間的冷卻油通路。
其結(jié)果，本發(fā)明能夠靠通過鐵芯內(nèi)部的冷卻油通路、冷卻油通過鐵芯內(nèi)部并冷卻鐵芯內(nèi)部。因此可以冷卻定子的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子，收到有效的冷卻效果。
本發(fā)明的特征是在機(jī)殼上分別設(shè)置冷卻空氣入口和冷卻空氣出口，并在鐵芯中設(shè)置通過鐵芯的內(nèi)部、且經(jīng)過鐵芯的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子的外周的間隙與冷卻空氣入口和冷卻空氣出口之間連通的冷卻空氣通道。
其結(jié)果，本發(fā)明冷卻空氣能夠通過所述冷卻空氣通路，通過鐵芯內(nèi)部及其鐵芯內(nèi)周和轉(zhuǎn)子外周的間隙冷卻其鐵芯內(nèi)部和轉(zhuǎn)子。因此能冷卻定子的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子，收到有效的冷卻效果。
另外，該發(fā)明由于用冷卻空氣冷卻轉(zhuǎn)子的外周，與用冷卻油冷卻轉(zhuǎn)子的外周的情況相比較，不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的離心力的作用而使冷卻油很難進(jìn)入轉(zhuǎn)子的外周，并且也沒有浸蝕冷卻油通路的可能性等。另外，與冷卻油比較，不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌冷卻油而產(chǎn)生損失而出現(xiàn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)阻力變大等問題。
另外，本發(fā)明另一特征是分別在機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有冷卻油入口和冷卻油出口和冷卻空氣入口和冷卻空氣出口，并在鐵芯上分別設(shè)置連通鐵芯內(nèi)部且連通冷卻油入口和冷卻油出口之間的冷卻油通路、和連通其鐵芯的內(nèi)部且經(jīng)過鐵芯的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子外周的間隙連通冷卻空氣入口和冷卻空氣出口間的冷卻空氣通路。
其結(jié)果，本發(fā)明冷卻油可以靠通過鐵芯部的冷卻油通路經(jīng)鐵芯的內(nèi)部冷卻其鐵芯的內(nèi)部。而且靠所述冷卻空氣通路冷卻空氣可以通過鐵芯內(nèi)部及其鐵芯的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子外周的間隙冷卻其鐵芯的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子。因此能冷卻定子的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子，收到有效的冷卻效果。
另外，本發(fā)明由于用冷卻空氣冷卻轉(zhuǎn)子的外周，與用冷卻油冷卻轉(zhuǎn)子的外周的情況相比較，不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的離心力的作用而使冷卻油很難進(jìn)入轉(zhuǎn)子的外周，并且也沒有浸蝕冷卻油通路的可能性等。另外，與冷卻油比較，不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌冷卻油而產(chǎn)生損失而出現(xiàn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)阻力變大等問題。
而且，本發(fā)明由于從冷卻油通路中到冷卻空氣通路中使冷卻油霧化，從而可以得到利用冷卻油的霧的汽化潛熱的更有效的冷卻效果。
另外，本發(fā)明通過沖壓加工數(shù)種孔和(或)槽的數(shù)種薄鋼片的組合，形成冷卻油通路和冷卻空氣通路。
其結(jié)果本發(fā)明可以通過簡(jiǎn)單的沖壓加工，可以簡(jiǎn)單地形成任意的冷卻油通路和冷卻空氣通路。


圖1是說明本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的縱剖面圖；圖2是表示冷卻油和冷卻空氣流動(dòng)的冷卻油通道和冷卻空氣通道說明圖；圖3是圖2的III-III線的剖面圖；圖4是圖2的IV-IV線的剖面圖；圖5是圖2的V-V線的剖面圖；圖6是圖2的VI-VI線的剖面圖；圖7是圖2的VII-VII線的剖面圖；圖8是圖2的VIII-VIII線的剖面圖；圖9是圖6和圖7的沿IX-IX線箭頭向視圖；圖10是表示蛇形狀的冷卻油通道的局部剖面說明圖；圖11是表示帶翅片的冷卻油通道的局部剖面說明圖；圖12是表示螺旋狀的冷卻油通道的局部剖面說明圖；圖13是表示原動(dòng)機(jī)為小型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電機(jī)說明圖；圖14是表示現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)的縱剖面圖；圖15是圖14的XV-XV線的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖1到圖12對(duì)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)的實(shí)施例進(jìn)行說明。該實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)的限定。
圖1到圖9表示本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。圖中，與圖13到圖15中相同的符號(hào)表示相同的部分。
在殼體2的一端(在圖1的右端)的上部設(shè)置冷卻油入口26；在殼體2的另一端(在圖1的左端)的下部設(shè)置冷卻油出口27。另外，在該殼體2兩端的內(nèi)周面，分別設(shè)置連接所述冷卻油入口26和所述冷卻油出口27的兩根環(huán)狀冷卻油通道41。另外，如圖4和圖8所示，在所述冷卻油入口26和所述冷卻油出口27連接有冷卻油供給管45和冷卻油排出管46。
另外，在鐵芯7上設(shè)置通過鐵芯7的內(nèi)部且將所述冷卻油入口26和所述冷卻油出口27之間連通的冷卻油通道28。另外，該冷卻油入口26、冷卻油出口27、冷卻油通道28、環(huán)狀冷卻油通道41是與如圖1 3到圖15所示的所述冷卻油入口9、所述冷卻油出口10、所述冷卻油通道11不同的部件。
在殼體2的中間和兩端分別設(shè)置冷卻空氣入口29和兩個(gè)冷卻空氣出口30。在殼體2的中間的內(nèi)周面，設(shè)置與所述冷卻空氣入口29連通的環(huán)狀冷卻空氣通道42。殼體2的兩端的兩個(gè)冷卻空氣出口30與收藏線圈8的端部的空間44連通。另外，在所述冷卻空氣入口29和冷卻空氣出口30，連接有冷卻空氣供給管(圖中未顯示)和冷卻空氣排出管(圖中未顯示)。
另外，在鐵芯7上，設(shè)置通過鐵芯7的內(nèi)部且經(jīng)過鐵芯7的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子4的外周的間隙5與所述冷卻空氣入口29和冷卻空氣出口30之間連通的冷卻空氣通道31。
所述冷卻油通道28和所述冷卻空氣通道31是通過沖壓加工設(shè)置有三種透孔15、33、34和或四種長(zhǎng)槽16、32、35、43的五種薄鋼片36、37、38、39、40組合而成。
即是，第一薄鋼片36，如圖3所示，與在圖13到圖15中所示的鐵芯7相同，通過沖壓加工形成設(shè)在中央的圓形的透孔15和從該透孔15呈放射狀設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)槽16。該第一薄鋼片36是作為端板用的。
第二薄鋼片37，如圖4和圖8所示，通過沖壓加工形成設(shè)在中央的圓形的透孔15、從該透孔15呈放射狀設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)槽16和從外緣呈放射狀設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)槽32。另外，該第二薄鋼片37形成徑向的冷卻油通道28。另外，在圖4和圖8中，顯示有與所述長(zhǎng)槽32連通的三個(gè)小圓形的透孔33。
第三薄鋼片38，如圖5所示，通過沖壓加工形成設(shè)在中央的圓形的透孔15、從該透孔15呈放射狀設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)槽16和大致在中間與所述長(zhǎng)槽32的底部對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)小圓形的透孔33。該第三薄鋼片38形成軸向的冷卻油通道28。
第四薄鋼片39，如圖6所示，通過沖壓加工形成設(shè)在中央的大的圓形的透孔34、從透孔34呈放射狀設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)槽35和大致在中間在所述長(zhǎng)槽35和長(zhǎng)槽35之間設(shè)置的多個(gè)小圓形的透孔33。該第四薄鋼片39形成軸向的冷卻油通道28和徑向的冷卻空氣通道31。另外，在該圖6中，與圖中顯示設(shè)在中央的圓形的透孔15的同時(shí)，在圖中顯示與所述長(zhǎng)槽35連通的三個(gè)長(zhǎng)槽43。
第五薄鋼片40，如圖7所示，通過沖壓加工形成設(shè)在中央的圓形的透孔15、從其透孔15呈放射狀設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)槽16、大致在中間設(shè)置的多個(gè)小圓形的透孔33和從外緣呈斜放射狀設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)槽43。該第五薄鋼片40形成軸向的冷卻油通道28和徑向的冷卻空氣通道31。另外，在該圖7中，在圖中顯示與所述長(zhǎng)槽33連通的三個(gè)長(zhǎng)槽32。
這樣，所述冷卻油通道28由所述第二薄鋼片37的長(zhǎng)槽32和所述第三薄鋼片3、所述第四薄鋼片39、所述第五薄鋼片40的透孔33構(gòu)成。另外，所冷卻空氣通道31由所述第四薄鋼片39的透孔34和長(zhǎng)槽35、所述第五薄鋼片40的長(zhǎng)槽43構(gòu)成。另外，所述鐵芯7由多張所述第一到第五薄鋼片36～40層疊而成。
本實(shí)施形態(tài)的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)由以上結(jié)構(gòu)組成。下面對(duì)其作用進(jìn)行說明。
首先，經(jīng)過冷卻油供給管45將冷卻油(在圖1和圖2中用實(shí)線箭頭表示)供給冷卻油入口26，然后，冷卻油經(jīng)過殼體2的環(huán)狀冷卻油通路41(圖1和圖2中的左側(cè))通過鐵芯7內(nèi)部的冷卻油通路28(即由第二薄鋼片37的長(zhǎng)槽32和在第三薄鋼片38和第四薄鋼片39及第五薄鋼片40上各自通孔33組成的冷卻油通路28)，冷卻該鐵芯7的內(nèi)部。冷卻該鐵芯7內(nèi)部的冷卻油經(jīng)過殼體2的環(huán)狀冷卻油通路41(圖1和圖2中的右側(cè))，從冷卻油出口27排到冷卻油排出管46。
另外，通過冷卻空氣供給管將冷卻空氣(圖1和圖2中用虛線箭頭表示)供給冷卻空氣入口29。于是，冷卻空氣經(jīng)過機(jī)殼2的環(huán)狀冷卻空氣通路42，通過鐵芯7內(nèi)部的冷卻空氣通路31(即由第四薄鋼片39的通孔34及長(zhǎng)槽35和第五薄鋼片40的長(zhǎng)槽43組成的冷卻空氣通路31)冷卻該鐵芯7的內(nèi)部。該冷卻空氣通過鐵芯7的內(nèi)周與轉(zhuǎn)子4的外周的間隙5冷卻鐵芯7的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子4。冷卻該鐵芯7的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子4的冷卻空氣經(jīng)過殼體2的空間44，從冷卻空氣出口30排到冷卻空氣排出管。
而且，從冷卻油通路28中到冷卻空氣通路31中冷卻油霧化。于是，依靠冷卻油霧的汽化潛熱與所述冷卻空氣一樣冷卻鐵芯7的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子4。冷卻鐵芯7的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子4的冷卻油霧與冷卻空氣一道經(jīng)過機(jī)殼2的空間44，從冷卻空氣出口30排到冷卻空氣排出管。
由于其它的冷卻油(圖1中用點(diǎn)劃線表示)的流程和潤(rùn)滑油(圖1中用點(diǎn)劃線表示)的流程在所述圖14和圖15中進(jìn)行了說明，故此處省略。
本實(shí)施形態(tài)的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)由于由以上結(jié)構(gòu)組成，可以達(dá)到如下效果。即該實(shí)施形態(tài)的冷卻結(jié)構(gòu)冷卻油可以通過鐵芯7內(nèi)部的冷卻28冷卻鐵芯7的內(nèi)部，因此能冷卻定子6的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子4，收到有效的冷卻效果。例如，在只用冷卻油冷卻的情況就可以將轉(zhuǎn)子4和定子6的溫度冷卻到約140℃以下。由于轉(zhuǎn)子4和定子6的溫度低于140℃，所以在使用引擎油的冷卻油中沒有任何問題。
另外，該實(shí)施形態(tài)的冷卻結(jié)構(gòu)冷卻空氣可以通過鐵芯7內(nèi)部的冷卻空氣通路31和該鐵芯7的內(nèi)周與轉(zhuǎn)子4的外周的間隙5冷卻該鐵芯7的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子4。因此能冷卻定子6的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子4，收到有效的冷卻效果。例如在只用冷卻空氣冷卻的情況轉(zhuǎn)子4和定子6的溫度能夠冷卻到大約140℃以下。
該實(shí)施形態(tài)的冷卻結(jié)構(gòu)，由于借助于冷卻空氣冷卻轉(zhuǎn)子4的外周，所以與用冷卻油冷卻轉(zhuǎn)子的外周的情況相比較，不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的離心力的作用而使冷卻油很難進(jìn)入轉(zhuǎn)子的外周，并且也沒有浸蝕冷卻油通路的可能性等。另外，與冷卻油比較，不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌冷卻油而產(chǎn)生損失而出現(xiàn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)阻力變大等問題。
另外，本發(fā)明另一特征是分別在機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有冷卻油入口和冷卻油出口和冷卻空氣入口和冷卻空氣出口，并在鐵芯上分別設(shè)置連通鐵芯內(nèi)部且連通冷卻油入口和冷卻油出口之間的冷卻油通路、和連通其鐵芯的內(nèi)部且經(jīng)過鐵芯的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子外周的間隙連通冷卻空氣入口和冷卻空氣出口間的冷卻空氣通路。
其結(jié)果，本發(fā)明冷卻油可以靠通過鐵芯部的冷卻油通路經(jīng)鐵芯的內(nèi)部冷卻其鐵芯的內(nèi)部。而且靠所述冷卻空氣通路冷卻空氣可以通過鐵芯內(nèi)部及其鐵芯的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子外周的間隙冷卻其鐵芯的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子。因此能冷卻定子的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子，收到有效的冷卻效果。
另外，本發(fā)明由于用冷卻空氣冷卻轉(zhuǎn)子的外周，與用冷卻油冷卻轉(zhuǎn)子的外周的情況相比較，不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的離心力的作用而使冷卻油很難進(jìn)入轉(zhuǎn)子的外周，并且也沒有浸蝕冷卻油通路的可能性等。另外，與冷卻油比較，不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌冷卻油而產(chǎn)生損失而出現(xiàn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)阻力變大等問題。
而且該實(shí)施形態(tài)的冷卻結(jié)構(gòu)靠從冷卻油通路28中到冷卻空氣通路31中使冷卻油霧化，利用冷卻油霧的氣化潛熱收到更有效的冷卻效果。例如通過冷卻油霧冷卻的情況轉(zhuǎn)子4和定子6的溫度能夠冷卻到大約120℃以下。
又由于該實(shí)施形態(tài)的冷卻結(jié)構(gòu)組合五種薄鋼片36、37、38、39、40，其設(shè)置沖壓加工的各種通孔15、33、34和(或)四種長(zhǎng)槽16、32、35、43，形成冷卻油通路28和冷卻空氣通路31。其結(jié)果通過簡(jiǎn)單的沖壓加工就能夠簡(jiǎn)單地形成28和冷卻空氣通路31。
特別是該實(shí)施形態(tài)的冷卻結(jié)構(gòu)即使在第二薄鋼片37中在徑向設(shè)置了形成冷卻油通路28用的長(zhǎng)槽32，在第五薄鋼片40中也斜著設(shè)置了形成冷卻空氣通路31用的長(zhǎng)槽43。因此如圖7所示，能使第二薄鋼片37的長(zhǎng)槽32的開口緣和第五薄鋼片40的長(zhǎng)槽43的開口緣一致。由此當(dāng)把多張第一到第五薄鋼片36～40迭積構(gòu)成鐵芯7時(shí)，在鐵芯7的外周可以進(jìn)行焊接47(圖7中用粗線表示)。
圖10～圖12是表示冷卻油通路變形例的部分截面說明圖。圖10所示的冷卻油通路48相對(duì)直行的所述冷卻油通路28是蛇行通路。圖11所示的冷卻油通路是在直交的冷卻油通路28上設(shè)置翅片的冷卻油通路49。而圖12的冷卻油通路50是螺旋狀的。
在所述實(shí)施形態(tài)中，雖然設(shè)置了冷卻油通路28和冷卻空氣通路31，但在該發(fā)明中也可以只設(shè)置冷卻油通路28或冷卻空氣通路31中的任何一方。
在該發(fā)明中，沒有特別限定冷卻油通路28、48、49、50，冷卻空氣通路31的形狀。例如也可以在冷卻空氣通路31中，如圖3中虛線所示，冷卻空氣通路用的長(zhǎng)槽51通過長(zhǎng)槽16的中間，并從鐵芯7(薄鋼片)的內(nèi)緣到外緣設(shè)在徑向上。
從以上所述可以明顯看出，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，冷卻油可以通過鐵芯內(nèi)部的冷卻油通路冷卻其鐵芯的內(nèi)部。因此能冷卻定子的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子，收到有效的冷卻效果。
另外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，冷卻空氣可以通過鐵芯內(nèi)部的冷卻空氣通路和其鐵芯的內(nèi)周與轉(zhuǎn)子的外周的間隙冷卻其鐵芯的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子。因此能冷卻定子的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子，收到有效的冷卻效果。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，由于用冷卻空氣冷卻轉(zhuǎn)子的外周，與用冷卻油冷卻轉(zhuǎn)子外周的情況相比，不會(huì)由于轉(zhuǎn)子的離心力而使冷卻油難以進(jìn)入轉(zhuǎn)子的外周，沒有浸蝕冷卻油通路的可能性等。而與冷卻油比較，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)由于冷卻油的攪拌產(chǎn)生損失，不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)阻力變大等問題。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，冷卻油能夠通過鐵芯內(nèi)部的冷卻油通路冷卻鐵芯內(nèi)部，而且冷卻空氣能夠通過鐵芯內(nèi)部的冷卻空氣通路和其鐵芯的內(nèi)周與轉(zhuǎn)子外周的間隙冷卻其鐵芯的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子。因此能夠冷卻定子的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子，收到有效的冷卻效果。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，由于用冷卻空氣冷卻轉(zhuǎn)子的外周，與用冷卻油冷卻轉(zhuǎn)子外周的情況相比，由于轉(zhuǎn)子的離心力冷卻油難以進(jìn)入轉(zhuǎn)子的外周，沒有浸蝕冷卻油通路的可能性等。而與冷卻油比較，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)由于冷卻油的攪拌產(chǎn)生損失，不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)阻力變大等問題。
而且，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，通過從冷卻油通路中到冷卻空氣通路中使冷卻油霧化，利用冷卻油霧的汽化潛熱收到更有效的冷卻效果。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，通過沖壓加工數(shù)種孔和(或)槽的數(shù)種薄鋼片的組合，形成冷卻油通路和冷卻空氣通路。因此，通過簡(jiǎn)單的沖壓加工，可以簡(jiǎn)單地形成任意的冷卻油通路和冷卻空氣通路。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中的冷卻結(jié)構(gòu)，可以在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)上收到有效的冷卻效果。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1、一種發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，該冷卻定子的發(fā)電機(jī)包括機(jī)殼、收納并可旋轉(zhuǎn)地支持在所述機(jī)殼上的轉(zhuǎn)子和收納在所述機(jī)殼中并空出間隙配置在所述轉(zhuǎn)子的外圍的定子，所述定子由多片薄鋼板迭成的鐵芯和繞裝在所述鐵芯上的線圈構(gòu)成，其特征在于在所述機(jī)殼上分別設(shè)置冷卻油入口和冷卻油出口，在所述鐵芯中設(shè)置通過所述鐵芯的內(nèi)部并連通所述冷卻油入口和所述冷卻油出口之間的冷卻油通路。
2、一種發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)包括機(jī)殼、收納并可旋轉(zhuǎn)地支持在所述機(jī)殼上的轉(zhuǎn)子和收納在所述機(jī)殼中并空出間隙配置在所述轉(zhuǎn)子的外圍的定子，所述定子由多片薄鋼板迭成的鐵芯和繞裝在所述鐵芯上的線圈構(gòu)成，其特征在于在所述機(jī)殼上分別設(shè)置冷卻空氣入口和冷卻空氣出口，在所述鐵芯中設(shè)置通過所述鐵芯的內(nèi)部，且經(jīng)過鐵芯的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子的外周的間隙，并連通所述冷卻空氣入口和所述冷卻空氣出口之間的冷卻空氣通路。
3、一種發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)包括機(jī)殼、收納并可旋轉(zhuǎn)地支持在所述機(jī)殼上的轉(zhuǎn)子和收納在所述機(jī)殼中并空出間隙配置在所述轉(zhuǎn)子的外圍的定子，所述定子由多片薄鋼板迭成的鐵芯和繞裝在所述鐵芯上的線圈構(gòu)成，其特征在于在所述機(jī)殼上分別設(shè)置冷卻油入口和冷卻油出口及冷卻空氣入口和冷卻空氣出口，在所述鐵芯中設(shè)置通過所述鐵芯的內(nèi)部，并連通所述冷卻油入口和所述冷卻油出口之間的冷卻油通路和通過所述鐵芯的內(nèi)部，經(jīng)過鐵芯的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子的外周的間隙，并連通所述冷卻空氣入口和所述冷卻空氣出口之間的冷卻空氣通路，所述冷卻油通路由大體在徑向設(shè)置的徑向冷卻油通路和大體在軸向設(shè)置的軸向冷卻油通路構(gòu)成，所述冷卻空氣通路由在從所述鐵芯的外周到中途之間設(shè)置的徑向冷卻空氣通路和在從所述鐵芯的內(nèi)周到中途之間設(shè)置的徑向冷卻空氣通路構(gòu)成。
4、如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)要求中所述的發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于通過組合由壓制加工形成數(shù)種孔和或槽的數(shù)種薄鋼板，形成冷卻油通路和冷卻空氣通路。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)包括機(jī)殼、收納并可旋轉(zhuǎn)地支持在所述機(jī)殼上的轉(zhuǎn)子和收納在所述機(jī)殼中并空出間隙配置在所述轉(zhuǎn)子的外圍的定子，所述定子由多片薄鋼片迭成的鐵芯和繞裝在所述鐵芯上的線圈構(gòu)成，其特征在于在所述機(jī)殼上分別設(shè)置冷卻油入口和冷卻油出口；在所述鐵芯中設(shè)置通過所述鐵芯的內(nèi)部并連通所述冷卻油入口和所述冷卻油出口之間的冷卻油通路。
2.一種發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)包括機(jī)殼、收納并可旋轉(zhuǎn)地支持在所述機(jī)殼上的轉(zhuǎn)子和收納在所述機(jī)殼中并空出間隙配置在所述轉(zhuǎn)子的外圍的定子，所述定子由多片薄鋼片迭成的鐵芯和繞裝在所述鐵芯上的線圈構(gòu)成，其特征在于在所述機(jī)殼上分別設(shè)置冷卻空氣入口和冷卻空氣出口，在所述鐵芯中設(shè)置通過所述鐵芯的內(nèi)部、且經(jīng)過鐵芯的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子的外周的間隙、并連通所述冷卻空氣入口和所述冷卻空氣出口之間的冷卻空氣通路。
3.一種發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)包括機(jī)殼、收納并可旋轉(zhuǎn)地支持在所述機(jī)殼上的轉(zhuǎn)子和收納在所述機(jī)殼中并空出間隙配置在所述轉(zhuǎn)子的外圍的定子，所述定子由多片薄鋼片迭成的鐵芯和繞裝在所述鐵芯上的線圈構(gòu)成，其特征在于在所述機(jī)殼上分別設(shè)置冷卻油入口和冷卻油出口和冷卻空氣入口和冷卻空氣出口，在所述鐵芯中設(shè)置通過所述鐵芯的內(nèi)部、并連通所述冷卻油入口和所述冷卻油出口之間的冷卻油通路和通過所述鐵芯的內(nèi)部、經(jīng)過鐵芯的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子的外周的間隙，并連通所述冷卻空氣入口和所述冷卻空氣出口之間的冷卻空氣通路。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)要求中所述的發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于上述冷卻油通路和冷卻空氣通路通過使由沖壓加工形成有數(shù)種孔和或槽的數(shù)種薄鋼片組合形成。
全文摘要
一種發(fā)電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，冷卻油通過鐵芯(7)內(nèi)部的冷卻油通道(28)將鐵芯(7)內(nèi)部冷卻。另外，冷卻空氣通過鐵芯(7)內(nèi)部的冷卻空氣通道(31)和鐵芯(7)的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子(4)的外周的間隙(5)冷卻鐵芯(7)的內(nèi)部和轉(zhuǎn)子(4)。因此，可以冷卻定子(6)的內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子(4)，從而得到有效的冷卻效果。另外，通過從冷卻油通道(28)向冷卻空氣通道(31)噴射冷卻油，利用冷卻油的氣化潛熱可以進(jìn)一步得到有效的冷卻效果。
文檔編號(hào)H02K9/19GK1398452SQ01804790
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2001年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月11日
發(fā)明者吉田史朗, 荻田浩司 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社