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JP2019161741A - Cooling device - Google Patents

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JP2019161741A
JP2019161741A JP2018042034A JP2018042034A JP2019161741A JP 2019161741 A JP2019161741 A JP 2019161741A JP 2018042034 A JP2018042034 A JP 2018042034A JP 2018042034 A JP2018042034 A JP 2018042034A JP 2019161741 A JP2019161741 A JP 2019161741A
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JP
Japan
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refrigerant
cooling
injection hole
cooling device
stator
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Application number
JP2018042034A
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Japanese (ja)
Inventor
健太郎 山口
Kentaro Yamaguchi
健太郎 山口
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Priority to CN201910159211.2A priority patent/CN110247513A/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

【課題】 従来の装置に比べてより簡素な構造で、冷媒ぬれ面積を増加させて冷却性能を向上させることができる冷却装置を提供することを目的とする。【解決手段】 冷却対象に向けて冷媒を噴射し、冷却対象を冷却する冷却装置が提供される。冷媒が流れる冷媒通路10bを含み、冷却対象であるコイルエンド6bに向けて冷媒を噴射可能な位置に設けられたパイプ本体10aと、パイプ本体10aに穿設され、冷却対象を臨む位置に設けられた噴射孔であって、冷媒を冷却対象に向けて噴射する噴射孔11とを備え、噴射孔11はスリット形状に形成されている。噴射された冷媒がスリット形状の長辺の方向に扇状に広がるため、噴射孔を円形とする場合に比べて冷媒ぬれ面積を増加させることができる。【選択図】 図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device having a simpler structure than a conventional device and capable of improving a cooling performance by increasing a refrigerant wetting area. A cooling device that injects a refrigerant toward a cooling target to cool the cooling target is provided. A pipe main body 10a that includes a refrigerant passage 10b through which the refrigerant flows and is provided at a position where the refrigerant can be jetted toward the coil end 6b to be cooled, and a pipe that is bored in the pipe main body 10a and provided at a position facing the cooling target. And an injection hole 11 for injecting a refrigerant toward a cooling target, and the injection hole 11 is formed in a slit shape. Since the injected refrigerant spreads in a fan shape in the direction of the long side of the slit, the refrigerant wetting area can be increased as compared with the case where the injection hole is circular. [Selection] Fig. 3

Description

本発明は、冷却対象(例えば回転電機を構成する部材)に向けて冷媒を噴射して、冷却対象を冷却する冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device that cools a cooling target by injecting a refrigerant toward a cooling target (for example, a member constituting a rotating electrical machine).

特許文献1は、回転電機のステータの上方にモータの回転軸方向に設けられた冷却パイプであって、冷媒を様々な角度で噴射可能な噴射孔を複数備える冷却パイプによって、冷媒をステータのコイルエンドに噴射する冷却装置を開示する。この装置によれば、コイルエンドの広範囲に亘って冷媒を噴射することができる。   Patent Document 1 is a cooling pipe provided in the direction of the rotation axis of a motor above a stator of a rotating electrical machine, and the cooling pipe is provided with a plurality of injection holes capable of injecting the refrigerant at various angles. Disclosed is a cooling device for spraying to the end. According to this device, the refrigerant can be injected over a wide range of the coil end.

特許文献2は、回転電機のステータコアの周方向に延在する管部材に2カ所以上の冷媒噴射部を備え、ステータコアに巻回されたコイルの両端部(コイルエンド)に向けて冷媒を噴射する回転電機の冷却装置を開示する。この装置によれば、コイルエンドの周方向を均一に冷却することができる。   In Patent Document 2, a pipe member extending in the circumferential direction of a stator core of a rotating electrical machine is provided with two or more refrigerant injection portions, and the refrigerant is injected toward both end portions (coil ends) of a coil wound around the stator core. A cooling device for a rotating electrical machine is disclosed. According to this device, the circumferential direction of the coil end can be uniformly cooled.

特開2016−134972号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-134972 特開2016−129438号公報JP-A-2006-129438

上記従来の冷却装置は、冷媒を噴射する噴射部(噴射孔)の設置数を増加させることによって、冷却対象の表面において冷媒に接触する領域の面積である冷媒ぬれ面積を増加させ、冷却能力を高めるものであるが、構造をより簡素化してコストを低減する上で改善の余地があった。   The above-described conventional cooling device increases the number of installed jetting parts (injection holes) for jetting the refrigerant, thereby increasing the area of the refrigerant that is in contact with the refrigerant on the surface of the cooling target and increasing the cooling capacity. However, there is room for improvement in terms of further simplifying the structure and reducing costs.

本発明はこの点に着目してなされたものであり、従来の装置に比べてより簡素な構造を用いて冷媒ぬれ面積を増加させ、冷却能力を向上させることができる冷却装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to this point, and provides a cooling device capable of increasing the refrigerant wetting area and improving the cooling capacity by using a simpler structure as compared with the conventional device. Objective.

上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、冷却対象(6)に向けて冷媒を噴射し、前記冷却対象(6)を冷却する冷却装置において、前記冷媒が流れる冷媒通路(10b)を含み、前記冷却対象(6)に向けて前記冷媒を噴射可能な位置に設けられた通路形成部材(10a)と、前記通路形成部材(10a)に穿設され、前記冷却対象(6)を臨む位置に設けられた噴射孔であって、前記冷媒を前記冷却対象(6)に向けて噴射する噴射孔(11)とを備え、前記噴射孔(11)はスリット形状に形成されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a refrigerant passage (10b) through which the refrigerant flows in a cooling device that injects the refrigerant toward the cooling object (6) and cools the cooling object (6). And a passage forming member (10a) provided at a position where the refrigerant can be injected toward the cooling target (6), and the passage forming member (10a), It is an injection hole provided at a position facing it, and includes an injection hole (11) for injecting the refrigerant toward the cooling target (6), and the injection hole (11) is formed in a slit shape. It is characterized by.

この構成によれば、スリット形状(短辺が長辺に比べて非常に短い長方形)の長辺が延びる方向に、冷媒が扇状に広がって噴射されるので、簡単な構成で冷媒ぬれ面積を増加させることが可能となり、従来の円形の噴射孔の場合と比べて冷却能力を向上させることができる。また従来の円形の噴射孔の場合には、冷却能力を高めるために冷媒の流量を増加させると冷媒の一部が冷却対象から跳ね返ってしまうため、流量の増加に対して冷却能力を高める効果が小さいが、スリット形状とすることで噴射圧が分散されて跳ね返りがほとんど発生しないため、流量の増加に見合った高い冷却能力を得ることができる。   According to this configuration, the refrigerant spreads in a fan shape in the direction in which the long side of the slit shape (the short side is a very short rectangle compared to the long side) extends, so the refrigerant wetting area is increased with a simple configuration. Therefore, the cooling capacity can be improved as compared with the conventional circular injection hole. In the case of the conventional circular injection hole, if the flow rate of the refrigerant is increased to increase the cooling capacity, a part of the refrigerant will bounce off the object to be cooled. Although it is small, since it has a slit shape, the injection pressure is dispersed and rebound hardly occurs, so that a high cooling capacity commensurate with an increase in flow rate can be obtained.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の冷却装置において、前記スリット形状の長辺は、前記通路形成部材(10a)が延びる方向に対して直角の方向に延びることを特徴とする。
この構成によれば、通路形成部材が延びる方向に対して直角の方向に冷媒が、扇状に広がって噴射されるので、その広がった方向の冷媒ぬれ面積を増加させることができる。
The invention according to claim 2 is the cooling device according to claim 1, wherein the long side of the slit shape extends in a direction perpendicular to the direction in which the passage forming member (10a) extends. .
According to this configuration, since the refrigerant spreads in a fan shape in a direction perpendicular to the direction in which the passage forming member extends, the refrigerant wetting area in the spread direction can be increased.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の冷却装置において、前記スリット形状の長辺及び短辺の長さ(LS、WS)は、前記噴射孔(11)と前記冷却対象(6)との距離(H)と、前記冷媒の望ましい噴射角度範囲(IR)とに基づいて設定されることを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the cooling device according to the first or second aspect, wherein the slit-shaped long side and the short side length (LS, WS) are determined by the injection hole (11) and the cooling target. It is set based on a distance (H) to (6) and a desirable injection angle range (IR) of the refrigerant.

冷媒の流量が同一である場合、スリット形状の短辺が長すぎると冷媒の広がりが小さくなる傾向があり、また実際に噴射された冷媒が到達する範囲は、噴射孔と冷却対象との距離(対象距離)及び冷媒の噴射角度範囲に依存して決まるので、冷媒の必要流量に対応して長辺及び短辺の長さを、対象距離と、望ましい噴射角度範囲とに基づいて設定することによって、望ましい冷媒ぬれ面積を確保することが可能となる。   When the flow rate of the refrigerant is the same, if the short side of the slit shape is too long, the spread of the refrigerant tends to be small, and the range in which the actually injected refrigerant reaches is the distance between the injection hole and the object to be cooled ( Target distance) and the injection angle range of the refrigerant, so that the length of the long side and the short side corresponding to the required flow rate of the refrigerant is set based on the target distance and the desired injection angle range. It is possible to secure a desirable refrigerant wetting area.

請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか1項に記載の冷却装置において、前記冷却対象は、回転電機(1)を構成するステータ(6)であり、前記回転電機(1)は回転軸(3)と、前記ステータ(6)の内側において前記回転軸(3)に固定され、前記ステータ(6)が生成する磁束によって回転するロータ(7)とを備え、前記通路形成部材(10a)は、前記回転軸(3)の軸方向に延びるように設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、簡単な構成によって回転電機のステータの冷却能力を高めることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the cooling device according to any one of the first to third aspects, the cooling target is a stator (6) constituting the rotating electrical machine (1), and the rotating electrical machine ( 1) includes a rotating shaft (3) and a rotor (7) fixed to the rotating shaft (3) inside the stator (6) and rotated by magnetic flux generated by the stator (6). The forming member (10a) is provided so as to extend in the axial direction of the rotating shaft (3).
According to this configuration, the cooling capacity of the stator of the rotating electrical machine can be increased with a simple configuration.

本発明の一実施形態にかかる冷却装置を適用した回転電機の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary electric machine to which the cooling device concerning one Embodiment of this invention is applied. 図1に示す冷媒噴射パイプ(10)及びコイルエンド(6b)を側方からみた状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state which looked at the refrigerant | coolant injection pipe (10) and coil end (6b) shown in FIG. 1 from the side. 図1に示す冷媒噴射パイプ(10)及び冷媒噴射孔(11)の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the refrigerant | coolant injection pipe (10) shown in FIG. 1, and a refrigerant | coolant injection hole (11). 噴射された冷却オイルの状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state of the injected cooling oil. 冷媒噴射孔(11)の周辺壁(12)に関する変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification regarding the peripheral wall (12) of a refrigerant | coolant injection hole (11). 冷媒噴射パイプの配置に関する変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification regarding arrangement | positioning of a refrigerant | coolant injection pipe. 冷媒噴射パイプに代えて適用可能な変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification applicable instead of a refrigerant | coolant injection pipe.

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかる冷却装置を適用した回転電機の構成を示す断面図であり、回転電機1は、ケーシング2に固定され、磁束を生成するステータ6と、ケーシング2に軸受4及び5を介して回転可能に支持された回転軸3と、ステータ6の内側において回転軸3に固定され、ステータ6が生成する磁束によって回転する円柱状のロータ7と、ステータ6の上方に設けられ、冷媒としての冷却オイルを噴射する冷媒噴射パイプ10とを備えている。冷媒噴射パイプ10には、ケーシング2に設けられた冷媒通路9を介して冷却オイルが供給される。冷媒通路9には、図示しないオイルポンプ及びオイル通路を介して冷却オイルが供給される。オイルポンプは、例えば回転軸3の回転によって得られる駆動トルクの一部を用いて駆動される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a rotating electrical machine to which a cooling device according to an embodiment of the present invention is applied. The rotating electrical machine 1 is fixed to a casing 2 and generates a magnetic flux. A rotating shaft 3 rotatably supported via 4 and 5, a columnar rotor 7 fixed to the rotating shaft 3 inside the stator 6 and rotated by magnetic flux generated by the stator 6, and above the stator 6. And a refrigerant injection pipe 10 for injecting cooling oil as a refrigerant. Cooling oil is supplied to the refrigerant injection pipe 10 via a refrigerant passage 9 provided in the casing 2. Cooling oil is supplied to the refrigerant passage 9 via an oil pump and an oil passage (not shown). The oil pump is driven using a part of the driving torque obtained by the rotation of the rotating shaft 3, for example.

ステータ6は、ステータコア6aと、ステータコア6aに巻回されたステータコイル6bによって構成され、ステータ6の軸方向の両端部に位置する部分は通常「コイルエンド」と呼ばれるため、以下の説明では「コイルエンド6b」という。   The stator 6 includes a stator core 6a and a stator coil 6b wound around the stator core 6a. The portions located at both ends of the stator 6 in the axial direction are usually called “coil ends”. End 6b ".

冷媒噴射パイプ10は、回転軸3と平行に延びる(軸方向の延びる)ように設けられており、加圧された冷却オイルが冷媒通路9を介して冷媒噴射パイプ10に供給され、コイルエンド6bの上方に設けられた2つの冷媒噴射孔11からコイルエンド6bに向けて冷却オイルが噴射される。冷媒噴射パイプ10及び冷媒噴射孔11が本発明の冷却装置を構成する。   The refrigerant injection pipe 10 is provided so as to extend parallel to the rotation shaft 3 (extend in the axial direction), and pressurized cooling oil is supplied to the refrigerant injection pipe 10 via the refrigerant passage 9, and the coil end 6b. Cooling oil is injected toward the coil end 6b from the two refrigerant injection holes 11 provided above. The refrigerant injection pipe 10 and the refrigerant injection hole 11 constitute the cooling device of the present invention.

図2は、冷媒噴射パイプ10及びコイルエンド6bを側方からみた状態を説明するための図であり、ステータ6は取り付け部材15を介してケーシング2に固定されている。この図に示す角度範囲IRが冷媒噴射孔11から噴射される冷却オイルの噴射角度範囲を模式的に示しており、コイルエンド6bに向けて冷却オイルが扇状に広がって噴射される。噴射された冷却オイルは、太い破線で示すようにコイルエンド6bの外周面に沿って流れ下る。   FIG. 2 is a view for explaining a state in which the refrigerant injection pipe 10 and the coil end 6 b are viewed from the side, and the stator 6 is fixed to the casing 2 via an attachment member 15. The angle range IR shown in this figure schematically shows the injection angle range of the cooling oil injected from the refrigerant injection hole 11, and the cooling oil spreads in a fan shape and is injected toward the coil end 6b. The injected cooling oil flows down along the outer peripheral surface of the coil end 6b as shown by a thick broken line.

図3は、冷媒噴射パイプ10及び冷媒噴射孔11の構造を説明するための図であり、同図(a)は冷媒噴射パイプ10を下方からみた図、同図(b)は冷媒噴射孔11を拡大して示す図、同図(c)は冷媒噴射パイプ10の冷媒噴射孔11における横断面図である。   3A and 3B are diagrams for explaining the structure of the refrigerant injection pipe 10 and the refrigerant injection hole 11. FIG. 3A is a view of the refrigerant injection pipe 10 viewed from below, and FIG. FIG. 2C is a cross-sectional view of the refrigerant injection hole 11 of the refrigerant injection pipe 10.

冷媒噴射パイプ10は、パイプ本体10aと、冷却オイルが流れる冷媒通路10bと、冷媒通路10bから冷却オイルを外部に向けて噴射する2つの冷媒噴射孔11とによって構成される。冷媒噴射孔11は、長辺の長さがLSで短辺の長さ(スリット幅)がWSであるスリット形状に形成され、スリット形状の長辺が冷媒噴射パイプ10の延びる方向(回転軸方向)と直角となるように、コイルエンド6bを臨む位置に設けられている。図3に示す例では、冷媒通路10bが露出する部分としての冷媒噴射孔11からパイプ本体10aの外周部に向かう周辺壁12は、その周辺壁12によって画成される通路の断面積が一定となるように形成されている。冷却オイルは冷媒噴射孔11からコイルエンド6bに向けて噴射される。パイプ本体10aは例えばステンレススチールを用いて構成される。   The refrigerant injection pipe 10 includes a pipe body 10a, a refrigerant passage 10b through which cooling oil flows, and two refrigerant injection holes 11 that inject the cooling oil from the refrigerant passage 10b toward the outside. The refrigerant injection hole 11 is formed in a slit shape in which the length of the long side is LS and the length of the short side (slit width) is WS, and the long side of the slit shape extends in the direction in which the refrigerant injection pipe 10 extends (rotation axis direction). ) At a position facing the coil end 6b. In the example shown in FIG. 3, the peripheral wall 12 from the refrigerant injection hole 11 as the portion where the refrigerant passage 10 b is exposed to the outer peripheral portion of the pipe body 10 a has a constant cross-sectional area defined by the peripheral wall 12. It is formed to become. The cooling oil is injected from the refrigerant injection hole 11 toward the coil end 6b. The pipe body 10a is configured using, for example, stainless steel.

図2において冷媒噴射角度範囲IRは、細い実線L1,L2で示されており、実線L1,L2は、コイルエンド6bの外周の接線に相当するものである。冷媒が到達する範囲は、冷媒の流量が同一である場合、冷媒噴射孔11とコイルエンド6bとの距離H(対象距離)及び冷媒の噴射角度範囲IRに依存して決まるので、スリット形状の長辺長さLS及びスリット幅WSは、冷媒の必要流量に対応して対象距離Hと、望ましい噴射角度範囲IRとに基づいて設定することによって、望ましい冷媒ぬれ面積を確保することが可能となる。図1及び2に示される実施例においては、冷媒噴射パイプ10の外径DPが12mm程度である場合において、冷媒噴射パイプ10の内径DCは6mm程度に設定され、スリット形状の長辺の長さLSは5mm程度に設定され、スリット幅WSは0.35mm程度に設定される。スリット幅WSが大きすぎると冷媒の広がりが小さくなる傾向があることが確認されており、スリット幅WSの設定にはその点も考慮される。   In FIG. 2, the refrigerant injection angle range IR is indicated by thin solid lines L1 and L2, and the solid lines L1 and L2 correspond to the tangent lines on the outer periphery of the coil end 6b. The range in which the refrigerant reaches is determined depending on the distance H (target distance) between the refrigerant injection hole 11 and the coil end 6b and the injection angle range IR of the refrigerant when the flow rate of the refrigerant is the same. By setting the side length LS and the slit width WS based on the target distance H and the desired injection angle range IR corresponding to the required flow rate of the refrigerant, it is possible to ensure a desirable refrigerant wetting area. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, when the outer diameter DP of the refrigerant injection pipe 10 is about 12 mm, the inner diameter DC of the refrigerant injection pipe 10 is set to about 6 mm, and the length of the long side of the slit shape is set. LS is set to about 5 mm, and the slit width WS is set to about 0.35 mm. It has been confirmed that if the slit width WS is too large, the spread of the refrigerant tends to be small, and this point is also taken into consideration when setting the slit width WS.

図4は、噴射された冷却オイルの状態を説明するための図であり、図4(a)は本実施形態の冷媒噴射パイプ10に対応し、同図(b)は従来の円形の冷媒噴射孔を備える冷媒噴射パイプ10Xに対応する。   4A and 4B are views for explaining the state of the injected cooling oil. FIG. 4A corresponds to the refrigerant injection pipe 10 of the present embodiment, and FIG. 4B shows a conventional circular refrigerant injection. It corresponds to the refrigerant injection pipe 10X having holes.

円形の冷媒噴射孔の場合は、噴射孔とほぼ同一の径を有する円筒状の冷却オイル流が噴射されるのに対し、本実施形態の冷媒噴射パイプ10によれば、スリット形状の長辺が延びる方向に扇状に広がった平面状の冷却オイル流が噴射される。したがって、噴射された冷却オイルが直接到達する領域の面積が増加し、さらに図2に太い破線で示すように、冷却オイルが冷却対象であるコイルエンド6bの外周面を広がって流れ下るので、冷媒ぬれ面積が増加し、流れ下ったところでも冷却能力の低下が少なくなる。また円形の噴射孔の場合には、冷却能力を高めるために冷媒の流量を増加させると冷媒の一部が冷却対象から跳ね返ってしまうため、流量の増加に対して冷却能力を高める効果が小さいが、スリット形状とすることで噴射圧が分散されて跳ね返りがほとんど発生しないため、流量の増加に見合った高い冷却能力を得ることができる。   In the case of a circular refrigerant injection hole, a cylindrical cooling oil flow having substantially the same diameter as the injection hole is injected, whereas according to the refrigerant injection pipe 10 of the present embodiment, the slit-shaped long side has a long side. A planar cooling oil flow spreading in a fan shape in the extending direction is jetted. Therefore, the area of the region where the injected cooling oil reaches directly increases, and further, as shown by the thick broken line in FIG. 2, the cooling oil spreads and flows down the outer peripheral surface of the coil end 6b to be cooled. The wetting area increases, and the decrease in cooling capacity is reduced even when it flows down. In the case of a circular injection hole, if the flow rate of the refrigerant is increased to increase the cooling capacity, a part of the refrigerant will bounce off the object to be cooled, so the effect of increasing the cooling capacity against the increase in the flow rate is small. Since the injection pressure is dispersed and the rebound hardly occurs by adopting the slit shape, a high cooling capacity commensurate with the increase in the flow rate can be obtained.

冷却対象を冷却する能力は、下記式で定義される熱抵抗Rthの逆数で示すことができる。
Rth=1/(hoil×Awet)
ここで、hoilは冷却オイルの熱伝達率、Awetは冷媒ぬれ面積である。
したがって、冷媒ぬれ面積Awetを増加させることによって、熱抵抗Rthが低下し、冷却能力を高めることができる。
The ability to cool the object to be cooled can be represented by the reciprocal of the thermal resistance Rth defined by the following equation.
Rth = 1 / (oil x Awet)
Here, foil is the heat transfer coefficient of the cooling oil, and Awet is the refrigerant wetting area.
Therefore, by increasing the refrigerant wetting area Awet, the thermal resistance Rth can be reduced and the cooling capacity can be increased.

以上のように冷媒噴射孔11をスリット形状とすることによって、冷却オイルがスリット形状の長辺が延びる方向に扇状に広がって噴射されるので、簡単な構成で冷媒ぬれ面積を増加させることが可能となり、従来の円形の冷媒噴射孔の場合と比べて冷却能力を向上させることができる。   Since the coolant injection hole 11 is slit-shaped as described above, the cooling oil is sprayed in a fan shape in the direction in which the long side of the slit shape extends, so that it is possible to increase the coolant wetting area with a simple configuration. Thus, the cooling capacity can be improved as compared with the conventional circular coolant injection hole.

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、冷媒噴射孔11の周辺壁12は図3に示すものに限るものではなく、例えば図5(a)または(b)に示すように形成してもよい。図5(a)に示す変形例では、周辺壁12aによって画成される通路の断面積が徐々に増加するように、周辺壁12aが形成されている。また図5(b)に示す変形例では、周辺壁12bが水平方向に延びるように形成されている。この変形例によれば、パイプ本体10aを水平方向に切削することによってスリット形状の冷媒噴射孔11を容易に形成することができる。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, the peripheral wall 12 of the refrigerant injection hole 11 is not limited to that shown in FIG. 3 and may be formed as shown in FIG. 5A or 5B, for example. In the modification shown in FIG. 5A, the peripheral wall 12a is formed so that the cross-sectional area of the passage defined by the peripheral wall 12a gradually increases. In the modification shown in FIG. 5B, the peripheral wall 12b is formed to extend in the horizontal direction. According to this modification, the slit-shaped refrigerant injection holes 11 can be easily formed by cutting the pipe body 10a in the horizontal direction.

また上述した実施形態では、ステータ6の上方に1本の冷媒噴射パイプ10を設けるようにしたが、例えば図6に示すように、2本の冷媒噴射パイプ10A,10Bを設けるようにしてよい。このように冷媒噴射パイプの数を増加させることによって、さらに冷却能力を高めることができる。   In the above-described embodiment, the single refrigerant injection pipe 10 is provided above the stator 6. However, for example, as shown in FIG. 6, two refrigerant injection pipes 10A and 10B may be provided. Thus, the cooling capacity can be further increased by increasing the number of refrigerant injection pipes.

また図7に示すようにケーシング102の内壁面と、通路カバー113とによって冷媒通路110を構成し、通路カバー113に冷媒噴射孔111を設けるようにしてもよい。この変形例では、ケーシング102及び通路カバー113が通路形成部材に相当する。   Further, as shown in FIG. 7, the refrigerant passage 110 may be configured by the inner wall surface of the casing 102 and the passage cover 113, and the refrigerant injection hole 111 may be provided in the passage cover 113. In this modification, the casing 102 and the passage cover 113 correspond to a passage forming member.

また上述した実施形態では、冷媒噴射パイプ10は回転電機1の回転軸3の方向に延びるように設けたが、上記特許文献2に示されるように回転電機の軸方向の寸法が小さい場合には、冷媒噴射パイプ10をステータ(コイルエンド6b)の外周に沿う方向、または回転軸3と垂直の方向に直線状に延びるように設けてもよい。   In the above-described embodiment, the refrigerant injection pipe 10 is provided so as to extend in the direction of the rotating shaft 3 of the rotating electrical machine 1, but when the axial dimension of the rotating electrical machine is small as shown in Patent Document 2 above. The refrigerant injection pipe 10 may be provided so as to extend linearly in a direction along the outer periphery of the stator (coil end 6b) or in a direction perpendicular to the rotation shaft 3.

また本発明にかかる冷却装置の冷却対象は、ステータ6のコイルエンド6bに限るものではなく、ステータ6全体を対象としてもよい。さらに本発明は例えば切削加工などの機械加工を行う場合において、高温になる加工対象物を冷却する冷却装置、あるいは電子計算機や制御装置に適用されるCPU(中央処理装置)を冷却する冷却装置などに適用可能である。また冷媒は、冷却オイルに限るものではなく、冷却水であってもよい。   Further, the cooling target of the cooling device according to the present invention is not limited to the coil end 6b of the stator 6, but may be the entire stator 6. Furthermore, the present invention is, for example, a cooling device that cools a workpiece to be heated when performing machining such as cutting, or a cooling device that cools a CPU (central processing unit) applied to an electronic computer or a control device. It is applicable to. The refrigerant is not limited to cooling oil but may be cooling water.

1 回転電機
2 ケーシング
3 回転軸
6 ステータ
6b ステータコイル(コイルエンド)
7 ロータ
10 冷媒噴射パイプ(冷却装置)
10a パイプ本体(通路形成部材)
10b 冷媒通路
11 冷媒噴射孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine 2 Casing 3 Rotating shaft 6 Stator 6b Stator coil (coil end)
7 Rotor 10 Refrigerant injection pipe (cooling device)
10a Pipe body (passage forming member)
10b Refrigerant passage 11 Refrigerant injection hole

Claims (4)

冷却対象に向けて冷媒を噴射し、前記冷却対象を冷却する冷却装置において、
前記冷媒が流れる冷媒通路を含み、前記冷却対象に向けて前記冷媒を噴射可能な位置に設けられた通路形成部材と、
前記通路形成部材に穿設され、前記冷却対象を臨む位置に設けられた噴射孔であって、前記冷媒を前記冷却対象に向けて噴射する噴射孔とを備え、
前記噴射孔はスリット形状に形成されていることを特徴とする冷却装置。
In the cooling device for injecting the refrigerant toward the cooling target and cooling the cooling target,
A passage forming member that includes a refrigerant passage through which the refrigerant flows, and is provided at a position where the refrigerant can be injected toward the cooling target;
An injection hole formed in the passage forming member at a position facing the object to be cooled, and an injection hole for injecting the refrigerant toward the object to be cooled,
The cooling device according to claim 1, wherein the injection hole is formed in a slit shape.
前記スリット形状の長辺は、前記通路形成部材が延びる方向に対して直角の方向に延びることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。   The cooling device according to claim 1, wherein the long side of the slit shape extends in a direction perpendicular to a direction in which the passage forming member extends. 前記スリット形状の長辺及び短辺の長さは、前記噴射孔と前記冷却対象との距離と、前記冷媒の望ましい噴射角度範囲とに基づいて設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の冷却装置。   The lengths of the long side and the short side of the slit shape are set based on a distance between the injection hole and the object to be cooled and a desirable injection angle range of the refrigerant. The cooling device according to 1. 前記冷却対象は、回転電機を構成するステータであり、前記回転電機は回転軸と、前記ステータの内側において前記回転軸に固定され、前記ステータが生成する磁束によって回転するロータとを備え、前記通路形成部材は、前記回転軸の軸方向に延びるように設けられていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の冷却装置。   The object to be cooled is a stator constituting a rotating electrical machine, and the rotating electrical machine includes a rotating shaft, and a rotor fixed to the rotating shaft inside the stator and rotated by magnetic flux generated by the stator, and the passage The cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the forming member is provided so as to extend in an axial direction of the rotating shaft.
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