旋转电机制造技术

一种能增加冷却流量而无需附加动力的旋转电机。从离心风扇来的冷却风流向多个环绕离心风扇的冷却窗，冷却窗在周向上被支撑部件或导向壁分开，导向壁相对于径向的倾斜角在支撑部件的前端附近大些，在支撑部件的后端附近小些，冷却窗的周向宽度在支撑部件的附近窄些，在远离支撑部件的处宽些，以增加冷却流量，冷却窗的轴向长度从支撑部件附近到支撑部间之间的中间区域逐渐变长。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及一种旋转电机的冷却装置，特别涉及一种电机的外壳上开有冷却窗口的冷却装置。日本未审查的专利申请公开文件NO、178539/91公开了一种旋转电机，如图8所示。这种交流发电机包含一具有多个冷却窗W的外壳100，该冷却窗在圆周壁101上以一圆周对齐成一行，一位于冷却窗W里边的并固定于转子(未示出)的端上的离心风扇106。外壳100的圆周壁101上具有导向壁102，每一导向壁102位于周向相互邻接的两冷却窗W之间并轴向延伸。每一导向壁相对于径向倾斜一固定的θ角，因而，冷却风是沿此方向由冷却窗吹出的。位于周向相互邻接的两个冷却窗之间并轴向延伸的支撑部件103，其周向宽度的设置要宽于导向壁102的周向宽度。然而，在上述传统的旋转电机中，支撑部件103导致对离心风扇较大的流动阻力，而引起流体损失，降低了冷却能力或增加了噪音。本专利技术的目的在于，通过提供一种低噪音的旋转电机解决上述问题，该电机能够增加冷却流量而无需任何进一步附加的动力。根据本专利技术提出的一种旋转电机，该电机包含一具有冷却窗的外壳，该冷却窗设置在外壳的圆周壁上，并于圆周方向对齐的，一固定到外壳上的定子，一可被旋转地支撑在外壳中的转子，一个设置于所述冷却窗内侧的并固定于转子端上的离心风扇。所述外壳的圆周壁上具有导向壁，每一导向壁位于所述两个周向相邻接的冷却窗之间并轴向延伸以限定由冷却窗吹出的冷却风的方向，每一个支撑部件位于周向相邻接的两个所述冷却窗之间轴向延伸并这样形成，即其周向的宽度大于所述导向壁的周向宽度。根据权利要求一所述旋转电机，即该电机包含一个具有多个冷却窗的外壳，所述冷却窗开口成圆周上对齐的;一个固定在所述外壳中的定子;一个可旋转地被支撑在所述外壳中的转子;一个设置于所述冷却窗里边并固定到转子端上的离心风扇;所述外壳的圆周壁上具有导向壁和支撑部件，该导向壁位于所述两个圆周相邻的冷却窗之间并轴向延伸以限定由所述冷却窗吹出的冷却风的方向，支撑部件位于圆周相邻的两个所述冷却窗之间轴向延伸并这样形成，即其周向的宽度大于所述导向壁周向的宽度，其特征在于，其中，所述导向壁相对于径向的倾斜角在旋转方向上靠近所述支撑部件的前端附近设置成较大，而在旋转方向上靠近所述支撑部件的后端附近的倾斜角较小。本专利技术的旋转电机也可以这样设置，即在所述支撑部件之间的中间区域的冷却窗的周向宽度比任何其它区域的冷却窗的周向宽度都大。在一个选择的实施例中，在旋转方向上导向壁的后端的面在旋转方向上在支撑部件的前端附近是较大的，而在旋转方向上在去撑部件的后端附近是较小的，其结构能被简化，冷却流量能被增加。导向壁的倾斜角可以这样设置，即其从旋转方向上支承部件的前端附近到旋转方向上支撑部件的后端附近逐渐变小，导向壁的倾斜角最好能够近似于接近每一冷却窗的冷却风流向的角度，因而，冷却流量能被增加，而噪音被减少。导向壁的弦向(翼板片的长度方向)可以这样设置，即在满负荷运行下被吹动的空气的温度是最高时的旋转速度下，使导向壁的弦向是冷却风流向冷却窗的方向，导向壁的流动阻力在最坏的情况下能被减小，而冷却流量在最坏的情况下能被增加。即交流发电机中最大的热负荷是产生在满负荷运行时的这一旋转速度时的。换句话说，产生的电动力，内部辐射阻力和冷却流量是按照旋转速度而变化的，内部产生的热量和热辐射量(其通常被认为是冷却流量)之间的差(内部温度增加)在这一旋转速度时是最大的。通过使冷却窗从外壳的圆周壁轴向地延伸到其端部，多个冷却窗可以更平稳地传送冷却空气。多个冷却窗的周向宽度可以这样设置，即使其在靠近支撑部件的附近较窄，在远离支撑部件的区域较大，因而冷却流量能被增加，旋转电机的低噪音运行能被获得。多个冷却窗的周向的宽度也可以这样设置，即使其从支撑部件附近逐渐变大，每一冷却窗的周向宽度可以和其中通过的流量非常匹配，因而流动阻力能进一步减小。冷却窗的轴向长度可以这样设置，即其在支撑部件之间的中间区域比其它任何区域都大。流动阻力的增加可以被控制，外壳中产生的噪音能被有效地消除，而支撑部件周围的强度能被增加。多个冷却窗的轴向长度也可以这样设置，即其在支撑部件的附近区域较小，而在远离支撑部件的区域较大，因而也能获得上述同样的效果。多个冷却窗的轴向长度还可以这样设置，即使其从靠近支撑部件的附近区域到支撑部件之间的中间区域逐渐变大，每一冷却窗的轴向长度能够与其中通过的冷却流量匹配，因而流动阻力的增加能够被很好地控制，噪音能被消除，支撑部件附近的强度能被进一步增加。多个冷却窗的轴向长度也可以被设置成相等，除了冷却流量的增加以外，结构能被简化。从离心风扇吹来的冷却风流向环绕着离心风扇的冷却窗。各冷却窗在周向上被支撑部件或导向壁分开。导向壁限定由冷却窗吹出的冷却风的方向，支撑部件这样形成，即使其从导向壁的周向上宽一些以保证外壳的强度。导向壁的相对于径向的倾斜角在支撑部件的旋转方向的前端附近设置成大些，在支撑部件的旋转方的后端附近设置成小一些。因此，在支撑部件的旋转方向的前端附近，被吹出的冷却风稍微倾向于圆周方向，在支撑部件的旋转方向的后端附近，被吹出的冷却风稍微倾向于径向。换向话说，从离心风扇吹出的冷却风流向相对于径向和周向倾斜的方向。然而，冲击到支撑部件上的风转变而朝着圆周方向，结果，在支撑部件的旋转方向的前端附近风的周向的速度分量由于冷却风冲击到支撑部件上被转弯而朝向圆周方向的风的增加而增大。根据本专利技术，由于导向壁的相对于弦向的倾斜角是根据风向变化而限定的，风向的变化如上所述是由于支撑部件而引起的，因而在导向壁上的流动阻力能被减小，气流控制的效果能被改善，冷却流量能被增加。位于两个支撑部件中间区域的冷却窗的周向宽度设置成比任何其它区域的冷却窗的周向宽度都大，因而冷却流量能被增加。即在支撑部件附近，由于被支撑部件所阻断，对从离心风扇吹出的冷却风的流动阻力是大的，在两个支撑部件的中间区域，由于多个冷却窗的集中设置，对风的流动阻力是小的。换句话说，在支撑部件附近由冷却窗吹出的风量是小的，而在远离支撑部件的区域由冷却窗吹出的风量是大的。因此，通过这样设置冷却窗的开口面积，即在远离支撑部件附近较大，在靠近支撑部件的区域较小，总的流动阻力可以被减小，从各冷却窗吹出的冷却风的速度之差都被减小，冷却风流量能被增加。此外，根据本专利技术，通过减小飕飕的声音，同样结构尺寸的电机能够获得低噪音、高输出的运行。以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的用于车辆的交流发电机的剖视图。图2是一正视图，是从图1所示的发电机后侧观察的，折除了罩和电气元件。图3是后侧风扇的叶片布置的示意图。图4是表示由如图1所示的发电机的冷却窗吹出的冷却风的风量、方向和圆周角度位置之间关系特性曲线图。图5是表示在各实施例中旋转速度和冷却风的流量之间关系的特性曲线图。图6是一正视图，是表示根据本专利技术的另一实施例的，且是从其后侧观察的拆除了罩和电气元件的。图7是一侧视图，是图6中箭头A向的观察的。图8是一正视图，是从传统发电机的后侧观察的，并拆除了罩和电气元件。现在，将对照图1，图2和图3描述根据本专利技术的用于车辆的交流发电机的一个实施例。首先，将描述交流发电机的基本结构。机身1(或者在本专利技术中做外壳)包含一前壳11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，该电机包含：一个具有多个冷却窗的外壳，所述冷却窗开口成圆周上对齐的；一个固定在所述外壳中的定子；一个可旋转地被支撑在所述外壳中的转子；一个设置于所述冷却窗里边并固定到转子端上的离心风扇；所述外壳的圆周壁上具有导向壁和支撑部件，该导向壁位于所述两个圆周相邻的冷却窗之间并轴向延伸以限定由所述冷却窗吹出的冷却风的方向，支撑部件位于圆周相邻的两个所述冷却窗之间轴向延伸并这样形成，即其周向的宽度大于所述导向壁周向的宽度，其特征在于，其中，所述导向壁相对于径向的倾斜角在旋转方向上靠近所述支撑部件的前端附近设置成较大，而在旋转方向上靠近所述支撑部件的后端附近的倾斜角较小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小纳谷一芳，藤元弘文，榊原宏，
申请(专利权)人：日本电装株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]