發(fā)電機(jī)及發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)以及具有該發(fā)電機(jī)的發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在設(shè)置燃?xì)鉁u輪機(jī)及與其直接機(jī)械性連接的發(fā)電機(jī)的空間內(nèi)，利用設(shè)置于發(fā)電機(jī)軸向的中間位置處的分隔壁，分割出在運(yùn)行過(guò)程中相對(duì)低溫的一側(cè)即低溫側(cè)空間、以及在運(yùn)行過(guò)程中相對(duì)高溫的一側(cè)即高溫側(cè)空間。在低溫側(cè)空間中設(shè)有需要維持在規(guī)定溫度以下的發(fā)電機(jī)。在高溫側(cè)空間中設(shè)有燃?xì)鉁u輪機(jī)。
[0003]發(fā)電機(jī)吸入從外部流入低溫側(cè)空間的空氣，對(duì)內(nèi)部進(jìn)行冷卻，并將用于冷卻而導(dǎo)致溫度上升的空氣排出。若排出溫度上升了的空氣的目的地為相同的低溫側(cè)空間，則低溫側(cè)空間的溫度上升，冷卻效果降低。因此，采用如下結(jié)構(gòu):使發(fā)電機(jī)的空氣吸入口的相反側(cè)部分、即原動(dòng)機(jī)一側(cè)的部分在高溫側(cè)空間內(nèi)比分隔壁要更突出，從而使溫度上升了的空氣排出至高溫側(cè)空間內(nèi)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平11-350918號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]在如上所述的結(jié)構(gòu)中，雖然能夠防止導(dǎo)入發(fā)電機(jī)內(nèi)的空氣的溫度上升，但是與設(shè)置于反原動(dòng)機(jī)側(cè)支架處的反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承的溫度相比，設(shè)置于原動(dòng)機(jī)側(cè)支架處的原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承的溫度將會(huì)上升。因此，存在需要抑制原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承的溫度上升的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明為解決上述問(wèn)題而得以完成，其目的在于抑制在發(fā)電機(jī)中作為高溫側(cè)的原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承的溫度上升。
用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段
[0007]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由與之機(jī)械性結(jié)合的原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并橫跨低溫側(cè)空間內(nèi)與高溫側(cè)空間內(nèi)來(lái)進(jìn)行設(shè)置，其中，所述低溫側(cè)空間與設(shè)有所述原動(dòng)機(jī)的所述高溫側(cè)空間相隔離，該發(fā)電機(jī)的特征在于，包括:
轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有以可旋轉(zhuǎn)的方式在水平的旋轉(zhuǎn)軸周圍受到支承的轉(zhuǎn)軸、以及固定于該轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子鐵心；
定子，該定子具有配置于所述轉(zhuǎn)子鐵心的徑向外側(cè)的定子鐵心以及卷繞于所述定子鐵心的定子繞組；
原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承，該原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承配置于所述轉(zhuǎn)軸的所述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向外側(cè)的所述原動(dòng)機(jī)一側(cè)的部分，對(duì)所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承，該原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承的一側(cè)在所述高溫側(cè)空間內(nèi)突出；
反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承，該反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承與所述原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承一起夾持所述轉(zhuǎn)子鐵心，并配置于所述原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承軸向的相反側(cè)，對(duì)所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承；
框架，該框架收納所述轉(zhuǎn)子鐵心及所述定子，具有用于從所述低溫側(cè)空間吸入氣體的進(jìn)氣部以及用于將氣體排出至所述高溫側(cè)空間的排氣部；
原動(dòng)機(jī)側(cè)支架及反原動(dòng)機(jī)側(cè)支架，該原動(dòng)機(jī)側(cè)支架及反原動(dòng)機(jī)側(cè)支架受到所述框架的固定及支承，并分別對(duì)所述原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承及所述反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承進(jìn)行支承；
風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)對(duì)冷卻用氣體進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使得所述冷卻用氣體從所述進(jìn)氣部流入，經(jīng)由所述框架內(nèi)并從所述排氣部流出；以及
供氣管，該供氣管與所述定子并排設(shè)置于所述定子的徑向外側(cè)，將從所述進(jìn)氣部流入的所述冷卻用氣體移送至所述原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承附近。
[0008]另外，本發(fā)明還涉及一種發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置具有設(shè)置于高溫側(cè)空間的原動(dòng)機(jī)；以及橫跨低溫側(cè)空間內(nèi)與高溫側(cè)空間內(nèi)來(lái)進(jìn)行設(shè)置，并與所述原動(dòng)機(jī)機(jī)械性結(jié)合的發(fā)電機(jī)，其中，所述低溫側(cè)空間與所述高溫側(cè)空間相隔離，該發(fā)電裝置的特征在于，
所述發(fā)電機(jī)具備:
轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有以可旋轉(zhuǎn)的方式在水平的旋轉(zhuǎn)軸周圍受到支承的轉(zhuǎn)軸、以及固定于該轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子鐵心；
定子，該定子具有配置于所述轉(zhuǎn)子鐵心的徑向外側(cè)的定子鐵心以及卷繞于所述定子鐵心的定子繞組；
原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承，該原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承配置于所述轉(zhuǎn)軸的所述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向外側(cè)的所述原動(dòng)機(jī)一側(cè)的部分，對(duì)所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承，該原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承的一側(cè)在所述高溫側(cè)空間內(nèi)突出；
反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承，該反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承與所述原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承一起夾持所述轉(zhuǎn)子鐵心，配置于所述原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承軸向的相反側(cè)，對(duì)所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承；
框架，該框架收納所述轉(zhuǎn)子鐵心及所述定子，具有用于從所述低溫側(cè)空間吸入氣體的進(jìn)氣部以及用于將氣體排出至所述高溫側(cè)空間的排氣部；
原動(dòng)機(jī)側(cè)支架及反原動(dòng)機(jī)側(cè)支架，該原動(dòng)機(jī)側(cè)支架及反原動(dòng)機(jī)側(cè)支架受到所述框架的固定及支承，并分別對(duì)所述原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承及所述反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承進(jìn)行支承；
風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)對(duì)冷卻用氣體進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使得所述冷卻用氣體從所述進(jìn)氣部流入，經(jīng)由所述框架內(nèi)并從所述排氣部流出；以及
供氣管，該供氣管與所述定子并排設(shè)置于所述定子的徑向外側(cè)，將從所述進(jìn)氣部流入的所述冷卻用氣體移送至所述原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承附近。
發(fā)明效果
[0009]根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制發(fā)電機(jī)中作為高溫側(cè)的原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承的溫度上升。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是表示實(shí)施方式I所涉及的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊方向的剖視圖。
圖2是表示實(shí)施方式I所涉及的發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的與軸向垂直的圖1的I1-1I向視剖視圖。
圖3是表示實(shí)施方式I所涉及的發(fā)電機(jī)的油浴式軸承的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。
圖4是表示實(shí)施方式2所涉及的發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊方向的剖視圖。 圖5是表示實(shí)施方式2所涉及的發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的與軸向垂直的圖4的V-V向視剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的發(fā)電機(jī)及發(fā)電裝置進(jìn)行說(shuō)明。此處，對(duì)互相相同或類似的部分標(biāo)注共通的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。
[0012][實(shí)施方式I]
圖1是表示實(shí)施方式I所涉及的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊方向的剖視圖。另外，圖2是表示發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的與軸向垂直的圖1的I1-1I向視剖視圖。
[0013]發(fā)電裝置200具有互相機(jī)械連結(jié)的原動(dòng)機(jī)I及發(fā)電機(jī)100。也就是說(shuō)，例如利用凸緣Ia將發(fā)電機(jī)100的轉(zhuǎn)軸11與原動(dòng)機(jī)I的驅(qū)動(dòng)軸Ib相連結(jié)。此外，也可以經(jīng)由減速機(jī)將它們相連結(jié)。原動(dòng)機(jī)I例如是燃?xì)鉁u輪機(jī)或柴油機(jī)等。
[0014]設(shè)置原動(dòng)機(jī)I及發(fā)電機(jī)100的室內(nèi)由分隔壁4分割出低溫側(cè)空間2及比低溫側(cè)空間2的氣氛的溫度要高的高溫側(cè)空間3這兩個(gè)空間。原動(dòng)機(jī)I設(shè)置于高溫側(cè)空間3內(nèi)。另夕卜，發(fā)電機(jī)100的大部分設(shè)置于比高溫側(cè)空間3的溫度要低的低溫側(cè)空間2內(nèi)。發(fā)電機(jī)100一部分后述的部分配置于高溫側(cè)空間3內(nèi)，發(fā)電機(jī)100被設(shè)置成橫跨低溫側(cè)空間2內(nèi)與高溫側(cè)空間3內(nèi)。
[0015]發(fā)電機(jī)100具有轉(zhuǎn)子10、定子30、框架40、風(fēng)機(jī)18、進(jìn)氣部41及排氣部42。
[0016]轉(zhuǎn)子10具有在水平方向上設(shè)置的轉(zhuǎn)軸11、以及配置于轉(zhuǎn)軸11的中央部分的徑向外側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵心12。在轉(zhuǎn)軸11的兩端附近以?shī)A著轉(zhuǎn)子鐵心12的方式設(shè)有原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20和反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20a，該原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20設(shè)置于靠近原動(dòng)機(jī)I的一側(cè)，該反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20a設(shè)置于原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20的相反側(cè)。轉(zhuǎn)子10以可旋轉(zhuǎn)的方式被原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20及反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20a所支承。
[0017]轉(zhuǎn)子鐵心12的外形呈圓柱狀，例如具有呈現(xiàn)為在中央具有開口的盤狀、且采用在軸向上層疊得到的層疊結(jié)構(gòu)的硅鋼片。轉(zhuǎn)子鐵心12與將層疊結(jié)構(gòu)的硅鋼片中央的開口貫通的轉(zhuǎn)軸11互相結(jié)合。
[0018]風(fēng)機(jī)18在軸向上以轉(zhuǎn)子鐵心12與原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20之間的位置固定于轉(zhuǎn)軸11，從而與轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)機(jī)18例如是離心風(fēng)機(jī)，另外，從風(fēng)機(jī)18觀察時(shí)風(fēng)機(jī)18既從轉(zhuǎn)子鐵心12 —側(cè)吸入空氣，也從原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20 —側(cè)吸入空氣，即為雙吸入式風(fēng)機(jī)。此夕卜，也可以是從風(fēng)機(jī)18觀察時(shí)從轉(zhuǎn)子鐵心12—側(cè)吸入空氣的單吸入式風(fēng)機(jī)，只要能確保風(fēng)機(jī)18的原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20 —側(cè)為負(fù)壓，也可以是單吸入式風(fēng)機(jī)。
[0019]定子30具有定子鐵心31以及定子繞組32。定子鐵心31的整體呈現(xiàn)為在水平方向上具有中心軸的圓筒狀，在轉(zhuǎn)軸11的旋轉(zhuǎn)軸方向上與轉(zhuǎn)子鐵心12設(shè)置在幾乎相同的范圍內(nèi)。另外，定子鐵心31設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵心12的徑向外側(cè)。定子鐵心31的徑向內(nèi)側(cè)的面與轉(zhuǎn)子鐵心12的徑向外側(cè)的面在半徑方向上互相相對(duì)，形成間隙。
[0020]定子鐵心31的徑向內(nèi)表面形成有在未圖示的旋轉(zhuǎn)軸方向上延伸的多個(gè)槽部。由此，形成為在旋轉(zhuǎn)軸方向上延伸的未圖示的多個(gè)突出部(齒部)與轉(zhuǎn)子鐵心12相對(duì)。該突出部的周圍卷繞有定子繞組32。
[0021]轉(zhuǎn)子鐵心12與定子30收納于框架40內(nèi)?？蚣?0形成為設(shè)有進(jìn)氣部41及排氣部42的長(zhǎng)方體箱體狀。進(jìn)氣部41的進(jìn)氣口設(shè)有進(jìn)氣過(guò)濾器41a。風(fēng)機(jī)18對(duì)冷卻用空氣進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使得從進(jìn)氣部41吸入的冷卻用空氣主要通過(guò)轉(zhuǎn)子鐵心12及定子30，并從排氣部42排出。進(jìn)氣部41提供低溫側(cè)空間2內(nèi)的空氣。另外，空氣從排氣部42排出至高溫側(cè)空間3。由此，從設(shè)有排氣部42的部分到原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20為止的部分位于高溫側(cè)空間3內(nèi)。
[0022]框架40內(nèi)的定子鐵心31的進(jìn)氣部41 一側(cè)設(shè)有板狀的分隔板43。分隔板43與框架40的內(nèi)表面相接合，與定子鐵心31的進(jìn)氣部41 一側(cè)的端部緊密接觸。分隔板43形成有與定子鐵心31同心的圓形的開口部43a。開口部43a的直徑小于定子鐵心31的外表面的直徑。在開口部43a的直徑小于定子鐵心31的外表面的直徑這一條件下，優(yōu)選為開口部43a的直徑盡量大，以使得從進(jìn)氣部41吸入的空氣從開口部43a盡可能地通過(guò)定子鐵心31的靠外表面附近的區(qū)域。？另外，在筐體40內(nèi)的分隔板43至進(jìn)氣部41 一側(cè)，形成有入口空間46，該入口空間46暫時(shí)性地滯留有從進(jìn)氣部41流入框架40內(nèi)的空氣。
[0023]筐體40的軸向的端部安裝有原動(dòng)機(jī)側(cè)支架44以及反原動(dòng)機(jī)側(cè)支架45。原動(dòng)機(jī)側(cè)支架44從周向外側(cè)對(duì)原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20進(jìn)行固定支承。另外，反原動(dòng)機(jī)側(cè)支架45從周向外側(cè)對(duì)反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20a進(jìn)行固定支承。
[0024]定子鐵心31的徑向外側(cè)的下部配置有兩根供氣管51。兩根供氣管51分別在軸向上延伸，一端貫通分隔板43，并在進(jìn)氣部41 一側(cè)開口。另外，兩根供氣管51分別延伸至原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20附近為止，并在原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20附近開口。此外，流過(guò)供氣管51的空氣壓力損失能通過(guò)供氣管51的口徑來(lái)適當(dāng)調(diào)整?；蛘?，也可以通過(guò)在供氣管51的入口側(cè)的開口設(shè)置節(jié)流閥來(lái)進(jìn)行調(diào)整。
[0025]圖3是表示發(fā)電機(jī)的油浴式軸承的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。圖3示出了原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20的情況，而反原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20a的結(jié)構(gòu)也相同。原動(dòng)機(jī)側(cè)軸承20具有滾珠軸承21、內(nèi)側(cè)油容器25、外側(cè)油容器26以及連通部24。
[0026]滾珠軸承21具有固定部21a以及旋轉(zhuǎn)部21b。固定部21a固定于轉(zhuǎn)軸11的外周。旋轉(zhuǎn)部21b固定于原動(dòng)機(jī)側(cè)支架44，受到原動(dòng)機(jī)側(cè)支架44的支承。