本發(fā)明涉及一種旋轉電機,該旋轉電機的朝定子及轉子一側送風的軸流風扇固定于轉子的轉軸。
背景技術:
作為如上所述的旋轉電機,已知有下述專利文獻1所記載的旋轉電機。此處,將軸向上的遠離轉子的一側設為軸向分離側。在專利文獻1的技術中,構成為:在轉軸上比供軸流風扇固定的風扇固定部靠軸向分離側的位置處設有直徑比風扇固定部的直徑要小的小徑部,且小徑部的徑向外側被風扇導向件覆蓋。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開平7-203656號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術問題
然而,在專利文獻1的技術中,小徑部的風扇導向件構成為:沿軸向延伸至從徑向觀察時與風扇固定部重疊的位置處,并以具有間隙的方式配置于風扇固定部的徑向外側。因此,在專利文獻1的技術中,存在以下問題:需要以使小徑部的風扇導向件的內周面不與風扇固定部的外周面接觸的方式控制徑向的間隙,會導致制造成本、維修成本增加。
本發(fā)明為解決上述問題而作,其目的在于提供一種無需控制小徑部的風扇導向件與風扇固定部在徑向上的間隙,也能抑制制造成本和維修成本的增加的旋轉電機。
解決技術問題所采用的技術方案
本發(fā)明的旋轉電機包括:定子及轉子;所述轉子的轉軸,該轉軸具有比所述轉子朝軸向延伸出的延伸軸部;框架,該框架對所述定子及所述轉軸進行支承;以及軸流風扇,該軸流風扇固定于所述延伸軸部,并向所述定子及所述轉子一側送風,其特征在于,包括小徑部風扇導向件,該小徑部風扇導向件在小徑部的徑向外側隔著間隔地沿周向及軸向延伸,并固定于所述框架,所述小徑部是所述延伸軸部中的比供所述軸流風扇固定的風扇固定部靠軸向上的遠離所述轉子的一側的部分,且直徑比所述風扇固定部的直徑小,所述小徑部風扇導向件以在軸向上與所述風扇固定部隔著間隔的方式配置。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的旋轉電機,小徑部風扇導向件以在軸向上與風扇固定部隔著間隔的方式配置,因此,小徑部風扇導向件的內周面不與風扇固定部的外周面接觸,無需控制徑向的間隙,因此,能抑制制造成本和維修成本的增加。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施方式的旋轉電機的示意結構圖。
圖2是本發(fā)明實施方式一的旋轉電機的主要部分剖視圖。
圖3是本發(fā)明實施方式一的旋轉電機的主要部分剖視圖。
圖4是本發(fā)明實施方式二的旋轉電機的主要部分剖視圖。
圖5是本發(fā)明實施方式二的旋轉電機的主要部分剖視圖。
圖6是本發(fā)明實施方式三的旋轉電機的主要部分剖視圖。
圖7是本發(fā)明實施方式三的旋轉電機的主要部分剖視圖。
圖8是本發(fā)明實施方式四的旋轉電機的主要部分剖視圖。
圖9是本發(fā)明實施方式四的旋轉電機的主要部分剖視圖。
圖10是本發(fā)明的比較例的旋轉電機的主要部分剖視圖。
具體實施方式
1.實施方式一
參照附圖,對實施方式一的旋轉電機1進行說明。圖1是表示本實施方式的旋轉電機1的示意結構的用穿過旋轉軸心C的平面進行剖開的剖視圖,圖2是用穿過旋轉軸心C的平面剖開旋轉電機1的主要部分剖視圖,圖3是在圖2的A-A截面位置處對小徑部風扇導向件9及延伸軸部6進行剖開并朝向軸向分離側XA觀察到的主要部分剖視圖。
旋轉電機1包括:定子10及轉子11;轉子11的轉軸2,該轉軸2具有比轉子11朝向X軸方向延伸的延伸軸部6;框架3,該框架3對定子10及轉軸2進行支承;以及軸流風扇4,該軸流風扇4固定于轉軸2,并向定子10及轉子11一側送風。
將與旋轉電機1的旋轉軸心C平行的方向定義為軸向X。將軸向X的一側定義為軸向第一側X1,并將軸向X的另一側、即與軸向第一側X1相反的一側定義為軸向第二側X2。在比轉子11靠軸向第一側X1或軸向第二側X2的位置,將軸向X上的遠離轉子11的一側定義為軸向分離側XA,并將軸向X上的靠近轉子11的一側定義為軸向靠近側XC。分別在比轉子11靠軸向第一側X1及軸向第二側X2這軸向兩側的位置定義有軸向分離側XA及軸向靠近側XC。將周向、徑向設為相對于旋轉電機1的旋轉軸心C而言的周向、徑向。
旋轉電機1包括小徑部風扇導向件9,該小徑部風扇導向件9在小徑部8的徑向外側隔著間隔地沿周向及軸向延伸,并固定于框架3,其中,所述小徑部8是延伸軸部6中的比供軸流風扇4固定的風扇固定部7靠軸向X上的遠離轉子的一側(軸向分離側XA)的部分,且直徑比風扇固定部7的直徑小。此外,小徑部風扇導向件9以在軸向X上與風扇固定部7隔著間隔ΔD的方式配置。
在本實施方式中,如圖1所示,在比轉子11靠軸向第一側X1及軸向第二側X2這軸向兩側的位置分別設有延伸軸部6、風扇固定部7、小徑部8、軸流風扇4及小徑部風扇導向件9,軸向兩側的上述結構被設為相同。因此,以下為了簡化說明,對轉子11的軸向第一側X1的結構進行說明,并省略對軸向第二側X2的結構的說明。
1-1.旋轉電機1的示意結構
旋轉電機1包括:定子10;轉子11,該轉子11以具有空隙的方式配置于定子10的徑向內側;以及轉軸2,該轉軸2是對轉子11進行支承并與轉子11一體旋轉的軸構件。定子10包括:圓筒狀的定子鐵心,該定子鐵心由圓環(huán)板狀的電磁鋼板在軸向X上層疊而成;以及定子線圈,該定子線圈卷繞安裝于定子鐵心。定子線圈包括定子線圈端部14,該定子線圈端部14從定子鐵心朝軸向兩側(軸向分離側XA)突出。
轉子11包括:圓筒狀的轉子鐵心,該轉子鐵心由圓環(huán)板狀的電磁鋼板在軸向X上層疊而成;以及轉子線圈,該轉子線圈卷繞安裝于轉子鐵心。轉子線圈包括轉子線圈端部,該轉子線圈端部從轉子鐵心朝軸向兩側(軸向分離側XA)突出。轉子線圈端部的徑向外側被圓筒狀的蓋構件16覆蓋。轉子11被連接成與轉軸2一體旋轉。轉軸2通過軸承18能旋轉地支承于框架3。在本實施方式中,旋轉電機1是作為由渦輪驅動的發(fā)電機的渦輪發(fā)電機,轉軸2的軸向第一側X1或軸向第二側X2的端部連接于渦輪(未圖示)。
轉軸2具有延伸軸部6,該延伸軸部6從轉子11沿軸向X延伸。在延伸軸部6上固定有軸流風扇4。軸流風扇4是與轉軸2一體旋轉并沿軸向X朝定子10及轉子11側進行送風的風扇。即,軸流風扇4在軸向X上從軸向分離側XA朝軸向靠近側XC進行送風。由軸流風扇4送來的氣體(在本例中為空氣)被供給至各線圈端部、定子10與轉子11之間的空隙、設于定子10及轉子11的間隙等,以對定子10及轉子11的各部分進行冷卻。在本實施方式中,定子10、轉子11及軸流風扇4等收容于由框架3圍住周圍的密閉空間內,并被設為全閉氣體(空氣)冷卻型,所謂全閉氣體(空氣)冷卻型是指利用軸流風扇4使空氣在密閉空間內循環(huán),以對定子10及轉子11進行冷卻。由定子10及轉子11加熱后的氣體在朝定子10的徑向外側流動之后,被配置于比定子10靠徑向外側的位置的冷卻機17冷卻。然后,由冷卻機17冷卻后的氣體再次被供給至軸流風扇4,并進行循環(huán)。
1-2.送風機構的結構
轉子11的轉軸2具有延伸軸部6,該延伸軸部6比轉子11朝軸向分離側XA延伸出。在本實施方式中,轉軸2在轉子11的軸向第一側X1及軸向第二側X2這軸向兩側,具有朝軸向分離側XA延伸出的延伸軸部6。延伸軸部6是具有圓筒狀的外周面的軸體。延伸軸部6通過軸承18能旋轉地支承于框架3。
延伸軸部6具有供軸流風扇4固定的風扇固定部7。風扇固定部7的直徑比延伸軸部6的靠風扇固定部7的軸向分離側XA的部分(小徑部8)的直徑要大。在本實施方式中,風扇固定部7形成為與旋轉軸心C同心的圓筒狀。風扇固定部7的直徑比延伸軸部6中的靠風扇固定部7的軸向靠近側XC的部分的直徑要大。由此,風扇固定部7被設為比軸向分離側XA及軸向靠近側XC的部分朝徑向外側突出的軸套部。
軸流風扇4包括從風扇固定部7的外周面朝徑向外側突出的多個葉片。多個葉片沿周向排列,并固定于風扇固定部7的徑向外側端部。各葉片以如下角度被固定:當轉軸2朝既定方向旋轉時,沿軸向X從軸向分離側XA朝軸向靠近側XC進行送風。
框架3在比風扇固定部7及軸流風扇4靠軸向分離側XA的位置處具有沿徑向及周向延伸的板狀的支承壁19。在本實施方式中,如圖1所示,框架3包括筒狀的周壁21,該周壁21包圍定子10及轉子11等的徑向外側,支承壁19形成為從周壁21的軸向第一側X1或軸向第二側X2的端部朝徑向內側延伸出的圓板狀。支承壁19具有在軸向X上貫穿的通孔20,延伸軸部6在軸向X上貫穿通孔20。支承壁19的徑向內側的端部通過軸承18將延伸軸部6的外周面支承成能旋轉。
旋轉電機1包括外側風扇導向件5,該外側風扇導向件5以具有空隙的方式配置于軸流風扇4的徑向外側。外側風扇導向件5固定于框架3。外側風扇導向件5將比軸流風扇4靠徑向外側的空間分隔為軸流風扇4的上游側和下游側。在本實施方式中,外側風扇導向件5將連接冷卻機17的出口和軸流風扇4的入口的空間與連接軸流風扇4的出口和冷卻機17的入口的空間分隔開。
如圖2所示,外側風扇導向件5包括:圓筒狀的風扇蓋部23,該風扇蓋部23以具有空隙的方式配置于軸流風扇4的徑向外側;以及圓環(huán)板狀的間壁部24,該間壁部24從風扇蓋部23的軸向分離側XA的端部朝徑向外側延伸。風扇蓋部23和間壁部24利用曲面而連接在一起。
如圖1所示,在本實施方式中,框架3包括內壁25,該內壁25以空開間隔的方式配置于周壁21的徑向內側。在周壁21與內壁25之間的空間中配置有冷卻機17,周壁21與內壁25之間的空間被設為供流入冷卻機17的氣體流動的流路以及供從冷卻機17排出的氣體流動的流路。外側風扇導向件5的間壁部24的徑向外側的端部固定于周壁21及內壁25。
如圖2所示,在支承壁19的軸向靠近側XC,以隔著用于供氣體流通的間隔的方式配置有外側風扇導向件5的間壁部24,在支承壁19與間壁部24之間形成有沿徑向延伸的圓筒狀的空間28。另外,在比延伸軸部6靠徑向外側的位置處,以空開用于供氣體流通的間隔的方式配置有外側風扇導向件5的風扇蓋部23,在風扇蓋部23的徑向內側形成有沿軸向X延伸的圓筒狀的空間。由冷卻機17冷卻的氣體在支承壁19與間壁部24之間的空間28中流動至徑向內側之后,在風扇蓋部23的徑向內側的空間中朝軸向靠近側XC流動而被供給至軸流風扇4。
延伸軸部6具有小徑部8,該小徑部8是靠風扇固定部7的軸向分離側XA的部分,且直徑比風扇固定部7的直徑要小。小徑部8的外周面形成為與旋轉軸心C同心的圓筒狀。在本實施方式中,小徑部8的外周面的徑向位置配置于比風扇固定部7的外周面的徑向位置靠徑向內側相當于軸流風扇4的葉片的徑向寬度的30%以上(本例中為100%)的位置處,不能忽略因小徑部8和風扇固定部7間的臺階而產生的氣流的紊亂。
在支承壁19的徑向內側的端部形成有朝軸向靠近側XC突出的筒狀的框架軸套部22。支承壁19(框架軸套部22)和風扇固定部7被配置成在軸向X上空開間隔,小徑部8的靠軸向靠近側XC的部分的徑向外側未被支承壁19覆蓋。由此,在小徑部8的徑向外側且靠風扇固定部7的軸向分離側XA的位置處形成有圓筒狀的空間26(以下稱為臺階空間26),該空間26比風扇固定部7的外周面朝徑向內側凹陷。
圖10中示出了與本實施方式不同的比較例的剖視圖。在圖10的比較例中,并未設有本實施方式這樣的小徑部風扇導向件9,小徑部8的徑向外側的臺階空間26朝供給至軸流風扇4的氣體的流路開放。因此,供給至軸流風扇4的氣體不易流動至臺階空間26。在本實施方式中,在支承壁19與間壁部24之間的空間28中朝徑向內側流動的氣流的前端配置有臺階空間26,因此,氣體特別容易流動至臺階空間26。因氣體流動至臺階空間26而產生氣流的紊亂,因此,流入軸流風扇4的氣體的流速分布紊亂,降低了軸流風扇4的風扇效率。另外,擴大相當于臺階空間26程度的流路的截面積在軸流風扇4的入口處急劇縮小,因而產生壓力損失,從而降低了軸流風扇4的風扇效率。
因此,在本實施方式中,旋轉電機1包括小徑部風扇導向件9,該小徑部風扇導向件9以與小徑部8的徑向外側隔著間隔的方式沿周向及軸向X延伸。由于設有小徑部風扇導向件9,因此能減少流動至臺階空間26的氣體。能減小氣流的紊亂,并能降低流入軸流風扇4的氣體的流速分布的紊亂。另外,能降低因流路的截面積減小而產生的壓力損失。由此,通過設置小徑部風扇導向件9,能抑制因臺階空間26而降低軸流風扇4的風扇效率。
但是,與本實施方式不同,如現(xiàn)有技術那樣,當小徑部風扇導向件9朝軸向靠近側XC延伸出至在沿徑向觀察時與風扇固定部7重疊的位置處,并以具有空隙的方式配置于風扇固定部7的徑向外側時,小徑部風扇導向件9的內周面可能會與風扇固定部7的外周面接觸。因此,存在以下問題:需要控制徑向的間隙,因而導致制造成本、維修成本增加。另外,由于在軸流風扇4的正前方配置小徑部風扇導向件9,因此小徑部風扇導向件9成為流動至軸流風扇4的氣流的阻礙或者氣流發(fā)生紊亂,從而存在軸流風扇4的風扇效率降低的問題。
另一方面,小徑部風扇導向件9的內周面難以與風扇固定部7的外周面接觸,因此,可考慮擴大徑向的間隙。因此,可考慮擴大小徑部風扇導向件9的直徑或設置使風扇固定部7中與小徑部風扇導向件9重疊的部分的直徑縮小的臺階。但是,當擴大小徑部風扇導向件9的直徑時,流動至軸流風扇4的氣流的阻礙增大,軸流風扇4的風扇效率會進一步降低。另外,當使風扇固定部7的重疊部分的直徑縮小來設置臺階時,存在風扇固定部7的制造成本增加的問題,另外,即便在該情況下,小徑部風扇導向件9也被配置成在徑向及軸向X上靠近風扇固定部7,因此,需要控制小徑部風扇導向件9與風扇固定部7之間的間隙,存在制造成本、維修成本增加的問題。
因此,在本實施方式中,小徑部風扇導向件9以在軸向X上與風扇固定部7隔著間隔ΔD的方式配置。此處,在軸向X上隔著間隙ΔD是指在小徑部風扇導向件9的軸向位置與風扇固定部7的軸向位置之間隔著間隔ΔD。因此,小徑部風扇導向件9從徑向觀察時不與風扇固定部7重疊。由此,小徑部風扇導向件9的內周面不會與風扇固定部7的外周面接觸,無需控制徑向的間隙,因此,能抑制制造成本、維修成本的增加。另外,無需將小徑部風扇導向件9配置于比風扇固定部7靠徑向外側的位置,因此,能提高小徑部風扇導向件9相對于風扇固定部7在徑向上的位置的配置自由度。例如,不將小徑部風扇導向件9配置于比風扇固定部7靠徑向外側的位置,以防對流動至軸流風扇4的氣流產生阻礙,或者將小徑部風扇導向件9配置于與風扇固定部7的外周面相同的徑向的位置或配置于比風扇固定部7的外周面靠徑向內側的位置,從而能恰當?shù)卣{節(jié)流動至軸流風扇4的氣流。
另外,能在軸流風扇4的上游側將流動至軸流風扇4的氣流整流為沿小徑部風扇導向件9流動。即便是在氣流即將流動至軸流風扇4之前的位置處設有小徑部風扇導向件9與風扇固定部7之間的軸向X的間隔ΔD(以下稱為軸向間隔ΔD),由于在軸流風扇4的入口附近軸向X的動壓較高,因此也可抑制軸向X的流動的剝離。由此,實際上,因軸向間隔ΔD而產生的壓力損失不大,軸流風扇4的風扇效率的降低不大。
小徑部風扇導向件9與風扇固定部7的軸向間隔ΔD被設定為比小徑部風扇導向件9與風扇固定部7在軸向X上的間隔的變動寬度乘以規(guī)定的安全系數(shù)(例如10)后所獲得的寬度要大,該變動寬度的產生原因有:小徑部風扇導向件9、風扇固定部7等的制造誤差;小徑部風扇導向件9、風扇固定部7等的安裝誤差;轉軸2的軸向位置的變動等。在本實施方式中,小徑部風扇導向件9與風扇固定部7的軸向間隔ΔD被設定為軸流風扇4的葉片的軸向寬度的50%以上(在本例中為90%)的間隔。根據(jù)該結構,在制造時或維修時,即使不控制小徑部風扇導向件9與風扇固定部7的軸向間隔ΔD也無妨,因此,能抑制制造成本、維修成本的增加。
在本實施方式中,小徑部8的沿徑向觀察時與小徑部風扇導向件9重疊的部分的外周面形成為相同直徑的圓筒狀。小徑部風扇導向件9與旋轉軸心C同心且形成為相同直徑的圓筒狀。在小徑部8的外周面與小徑部風扇導向件9的內周面之間空開有一定的間隔,形成了圓筒狀的空間。小徑部風扇導向件9形成為圓筒狀,因此,能降低制造成本。另外,還容易將氣流整流到軸向X上。
小徑部風扇導向件9的外周面中的至少軸向靠近側XC的端部的徑向位置被配置成與風扇固定部7的外周面中的至少軸向分離側XA的端部的徑向位置相同(從旋轉軸心C起始的徑向距離處于±5%的范圍內)。在本實施方式中,小徑部風扇導向件9形成為相同直徑的圓筒狀,小徑部風扇導向件9整體的外周面的徑向位置被配置成與風扇固定部7的外周面的徑向位置相同(±5%的范圍內)。另外,小徑部風扇導向件9以在沿軸向X觀察時與風扇固定部7重疊的方式配置。在由小徑部風扇導向件9整流后的氣流的延長線上配置有軸流風扇4,因此,能原樣地將整流后的氣流供給至軸流風扇4,并能提高軸流風扇4的風扇效率。
小徑部風扇導向件9的軸向分離側XA的端部固定于框架軸套部22的軸向靠近側XC的端部。由此,小徑部風扇導向件9從框架軸套部22朝軸向靠近側XC延伸。在本實施方式中,框架軸套部22的軸向靠近側XC及徑向外側的部分與圓筒狀的風扇固定部31嵌合。此外,在風扇固定部31上固定有小徑部風扇導向件9。例如,在風扇固定部31上設有與風扇固定部31的形狀相對應并朝軸向靠近側XC開放的槽,該槽與小徑部風扇導向件9的軸向分離側XA的端部嵌合,并優(yōu)選利用螺栓等對雙方進行固定。在框架軸套部22(風扇固定部31)的軸向靠近側XC及徑向外側的端部,設有朝向軸向靠近側XC及徑向外側的傾斜面27。傾斜面27配置于比小徑部風扇導向件9靠徑向外側的位置。
在支承壁19與間壁部24之間的空間28中朝徑向內側流動的氣流因框架軸套部22及小徑部風扇導向件9而逐漸改變流向,成為朝軸向靠近側XC流動的氣流。
2.實施方式二
接著,對實施方式二的旋轉電機1進行說明。圖4是用穿過旋轉軸心C的平面剖開本實施方式的旋轉電機1的主要部分局部剖視圖,圖5是在圖4的A-A截面位置剖開小徑部風扇導向件9及延伸軸部6并朝軸向分離側XA觀察到的主要部分剖視圖。在圖5中,因上下對稱而省略了下側部分的圖示。
如圖4及圖5所示,在本實施方式中,小徑部風扇導向件9在周向上被分割。因此,即便是在轉軸2支承于框架3的狀態(tài)下,也能將在周向上被分割的小徑部風扇導向件9(以下稱為分割風扇導向件30)個別地分別安裝于框架3或從框架3卸下。由此,能提高小徑部風扇導向件9的組裝、維修的作業(yè)性。另外,在流入軸流風扇4的氣體的流入量存在周向偏差的情況下,通過個別地改變分割風扇導向件30各自的形狀、安裝,能調節(jié)周向各部分中的流入軸流風扇4的氣體的流入量,從而能降低周向的流入量的偏差。在本實施方式中,如圖1所示,冷卻機17安裝于周向的一部分,軸流風扇4的流入量容易在周向上出現(xiàn)偏差。
另外,除了因小徑部風扇導向件9在周向上被分割而改變的部分之外的結構與上述實施方式一相同,因此,省略說明。
在本實施方式中,小徑部風扇導向件9被設為以下形狀:圓筒由穿過圓筒的中心線的平面以在周向上隔著間隔的方式分割為多個(在本例中以一定間隔一分為四)。即,各分割風扇導向件30被設為以下形狀:具有與軸向X平行的邊的矩形板沿著周向彎曲成圓弧狀。各分割風扇導向件30個別地固定于框架3(框架軸套部22)。
在圖5所示的例子中,相同形狀的分割風扇導向件30安裝于遍及全周范圍中。但是,為了調節(jié)周向各部分的流入量等,小徑部風扇導向件9的形狀也可以構成為在周向的各部分處不同。例如,能夠不將一部分分割風扇導向件安裝于框架3,或擴大在周向上相鄰的分割風扇導向件30之間的間隙,或縮短一部分分割風扇導向件30的軸向X的長度。在小徑部風扇導向件9的面積減少的周向的部分處,能減少流入軸流風扇4的流入量。
另外,在圖5所示的例子中,各分割風扇導向件30以形成相同徑向的位置的方式固定于框架3。但是,為了調節(jié)周向各部分的流入量等,也可以構成為能個別地改變各分割風扇導向件30的徑向位置。在小徑部風扇導向件9的徑向位置朝徑向內側改變的周向的部分處,能減少流入軸流風扇4的流入量。
例如,框架3也可以構成為能在徑向上改變對各分割風扇導向件30進行固定的固定位置。因此,框架3的小徑部風扇導向件9的固定部也在周向上被分割成與各分割風扇導向件30的周向位置相對應,并分別能在徑向上改變固定位置?;蛘?,也可構成為:在周向上分割框架3的風扇固定部31,將分割后的風扇固定部31個別地改變?yōu)楣潭ú康膹较蛭恢貌煌臉嫾?,并對分割風扇導向件30的徑向位置進行改變。
或者,也可以構成為:框架3不能在徑向上改變各分割風扇導向件30的固定位置,但各分割風扇導向件30能改變徑向的位置。例如,分割風扇導向件30也可以采用以下結構:具有從固定于框架3的固定部的軸向靠近側XC的端部朝徑向內側延伸的圓弧板狀的部分,從圓弧板狀部分的徑向內側的端部朝軸向靠近側XC延伸,通過對圓弧板狀部分的徑向寬度進行調節(jié),能改變分割風扇導向件30的徑向位置。
3.實施方式三
接著,對實施方式三的旋轉電機1進行說明。圖6是用穿過旋轉軸心C的平面剖開本實施方式的旋轉電機1的主要部分局部剖視圖,圖7是在圖6的A-A截面位置剖開小徑部風扇導向件9及延伸軸部6并朝軸向分離側XA觀察到的主要部分剖視圖。在圖7中,因上下對稱而省略了下側部分的圖示。
如圖6及圖7所示,在本實施方式中,小徑部風扇導向件9利用在徑向上延伸的徑向支承部32固定于外側風扇導向件5。根據(jù)該結構,能將小徑部風扇導向件9通過徑向支承部32及外側風扇導向件5固定于框架3。因此,無需設置用于將小徑部風扇導向件9固定于框架3的專用的固定部。由此,通過將小徑部風扇導向件9的固定部設于框架3,能不增加制造成本,也能對應于難以將小徑部風扇導向件9的固定部設于框架3的情況。另外,通過改變徑向支承部32的形狀,能在不改變框架3的形狀的情況下改變小徑部風扇導向件9的配置。
另外,除了因小徑部風扇導向件9利用徑向支承部32固定于外側風扇導向件5而改變的部分之外的結構與上述實施方式一相同,因此,省略說明。
在本實施方式中,在周向上設有多個徑向支承部32。各徑向支承部32是從小徑部風扇導向件9的外周面朝徑向外側延伸的棒狀(或者板狀)的構件,并是與小徑部風扇導向件9一體連接的構件。各徑向支承部32的徑向外側端部利用螺栓等緊固構件(未圖示)固定于外側風扇導向件5(間壁部24)。
在本實施方式中,小徑部風扇導向件9被配置成在軸向X上與配置于風扇固定部7的軸向分離側XA的框架3的部分(本例中是框架軸套部22)隔著間隔。小徑部風扇導向件9未被框架3直接支承,因此,能提高小徑部風扇導向件9在軸向X上的位置的配置自由度。
4.實施方式四
接著,對實施方式四的旋轉電機1進行說明。圖8是用穿過旋轉軸心C的平面剖開本實施方式的旋轉電機1的主要部分局部剖視圖,圖9是在圖8的A-A截面位置剖開小徑部風扇導向件9及延伸軸部6并朝軸向分離側XA觀察到的主要部分剖視圖。在圖9中,因上下對稱而省略了下側部分的圖示。
如圖8及圖9所示,在本實施方式中,小徑部風扇導向件9在周向上被分割,分割出的小徑部風扇導向件9即分割風扇導向件30分別由在徑向上延伸的徑向支承部32固定于外側風扇導向件5。根據(jù)該結構,起到了與上述實施方式二及實施方式三相同的效果,并起到了通過組合實施方式二及實施方式三而獲得的特有的效果。即,通過改變徑向支承部32的形狀,能容易地改變各分割風扇導向件30在徑向、周向、軸向X上的位置的配置。例如,通過改變徑向支承部32的徑向長度,能容易地改變各分割風扇導向件30的徑向位置。因此,無需如實施方式二那樣將用于改變對分割風扇導向件30進行固定的固定部在徑向上的位置的機構等設于框架3。
另外,除了因分割風扇導向件30分別利用徑向支承部32固定于外側風扇導向件5而改變的部分之外的結構與上述實施方式一及實施方式二相同,因此,省略說明。
在本實施方式中,在分割風扇導向件30上分別沿周向設有多個(本例中為三個)徑向支承部32。各徑向支承部32是從分割風扇導向件30朝徑向外側延伸的棒狀(或者板狀)的構件,并是與分割風扇導向件30一體的構件。各徑向支承部32的徑向外側端部利用螺栓等緊固構件(未圖示)固定于外側風扇導向件5(間壁部24)。
(其它實施方式)
最后,對本發(fā)明的其它實施方式進行說明。另外,以下說明的各實施方式的結構并不限于分別單獨應用的情況,只要不產生矛盾,也能與其它實施方式的結構組合地加以應用。
(1)在上述各本實施方式中,例舉了以下情況進行了說明:在比轉子11靠軸向第一側X1及軸向第二側X2這軸向兩側的位置處分別設有延伸軸部6、風扇固定部7、小徑部8、軸流風扇4及小徑部風扇導向件9,軸向兩側的上述結構被設為相同。但是,延伸軸部6、風扇固定部7、小徑部8、軸流風扇4及小徑部風扇導向件9只要是設于至少軸向第一側X1及軸向第二側X2中的任一方即可,上述構件的全部或一部分也可以不設于軸向兩側。
(2)在上述各實施方式中,例舉了以下情況進行了說明:旋轉電機1被設為在密閉空間內使氣體循環(huán)的全閉氣體冷卻型,并設有冷卻機17。但是,旋轉電機1可以被設為從外部吸入氣體的開放氣體冷卻型,也可以不設有冷卻機17。
(3)在上述各實施方式中,例舉了以下情況進行了說明:旋轉電機1被設為渦輪發(fā)電機。但是,旋轉電機1可以是除了渦輪發(fā)電機之外的旋轉電機,也可以具有發(fā)電機及電動機中的一方或雙方的功能。
(4)在上述各實施方式中,例舉了以下情況進行了說明:延伸軸部6的風扇固定部7的軸向靠近側XC的部分的直徑被設為比風扇固定部7的直徑小。但是,延伸軸部6只要包括風扇固定部7的軸向分離側XA的部分被設為較小直徑的小徑部8即可,風扇固定部7的軸向靠近側XC的部分也可以被設為與風扇固定部7的直徑相同的直徑或比風扇固定部7的直徑要大的直徑。
(5)在上述各實施方式中,例舉了以下情況進行了說明:風扇固定部7的外周面形成為相同直徑的圓筒狀。但是,風扇固定部7的外周面也可以被設為徑向的位置沿著軸向X發(fā)生變化的形狀。
(6)在上述實施方式一中,例舉了以下情況進行了說明:小徑部風扇導向件9形成為圓筒狀。但是,若小徑部風扇導向件9在小徑部8的徑向外側隔著間隔在周向及軸向X上延伸,則可以是任何形狀。例如,小徑部風扇導向件9可以形成為除了圓筒以外的形狀的筒狀,也可以如實施方式二及實施方式四那樣在周向的一部分設有間隙和缺口。
(7)在上述實施方式一、二中,例舉了以下情況進行了說明:旋轉電機1包括配置于軸流風扇4的徑向外側的外側風扇導向件5。但是,旋轉電機1也可以不包括外側風扇導向件5。
另外,本發(fā)明在其發(fā)明的范圍內能將各實施方式自由組合,或是將各實施方式適當變形、省略。
工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明適合用于朝定子及轉子側進行送風的軸流風扇固定于轉子的轉軸的旋轉電機。
符號說明
1 旋轉電機
2 轉軸
3 框架
4 軸流風扇
5 外側風扇導向件
6 延伸軸部
7 風扇固定部
8 小徑部
9 小徑部風扇導向件
10 定子
11 轉子
17 冷卻機
19 支承壁
22 框架軸套部
23 風扇蓋部
24 間壁部
25 內壁
26 臺階空間
30 分割風扇導向件
32 徑向支承部
C 旋轉軸心
X 軸向
X1 軸向第一側
X2 軸向第二側
XA 軸向分離側
XC 軸向靠近側
ΔD 軸向間隔