特許 6571209 発電機用のステータリング、並びに発電機及び該発電機を備えた風力発電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6571209

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】発電機用のステータリング、並びに発電機及び該発電機を備えた風力発電装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/20 20060101AFI20190826BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/20 Z

【請求項の数】14

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-561844(P2017-561844)

(86)(22)【出願日】2016年6月3日

(65)【公表番号】特表2018-516526(P2018-516526A)

(43)【公表日】2018年6月21日

(86)【国際出願番号】EP2016062605

(87)【国際公開番号】WO2016198324

(87)【国際公開日】20161215

【審査請求日】2017年11月28日

(31)【優先権主張番号】102015210662.4

(32)【優先日】2015年6月11日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】512197272

【氏名又は名称】ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハー

【氏名又は名称原語表記】ＷＯＢＢＥＮ ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100080816

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 朝道

(74)【代理人】

【識別番号】100098648

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 潔人

(74)【代理人】

【識別番号】100119415

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 充

(72)【発明者】

【氏名】クノープ、フランク

(72)【発明者】

【氏名】ツィームス、ヤン カルシュテン

【審査官】 安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５０４７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００２８７２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開昭５５−０４５６１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５７−０７２７５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−０９９４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６９７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９９４４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／２０

Ｈ０２Ｋ ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機用のステータリングであって、
ステータ巻線（Ｗ）を受容するための多数の溝部（１７）と、磁気ヨーク（Ｊ）を備えており、
前記ステータリング（１６）は、前記磁気ヨークの領域において、互いに対向する２つの冷却壁（３９、４１）を備えた少なくとも１つの冷却穴（１５）と、第１冷却体（１９）と第２冷却体（２１）を有し、これらの冷却体は、前記冷却穴内に配設されており、各々、互いに向かい合い且つ互いに滑り合う楔面（３１、３３）と、各々、前記楔面の反対側で、前記冷却壁の方を向いており前記冷却壁の１つから熱エネルギーを排出するための熱連結面（３５、３７）とを有し、そして前記熱連結面が前記冷却壁に対して押し付けられるように、互いに摺動されていること
を特徴とするステータリング。

【請求項2】

前記冷却体（１９、２１）の１つ又は両方は、各々、流体冷却システムへ接続するための少なくとも１つの流体路（２３、２３’）を有すること
を特徴とする、請求項１に記載のステータリング。

【請求項3】

前記第１冷却体（１９）と前記第２冷却体（２１）の前記熱連結面（３５、３７）の輪郭は、前記冷却壁（３９、４１）の輪郭へ適合されていること
を特徴とする、請求項１又は２に記載のステータリング。

【請求項4】

前記熱連結面（３５、３７）及び／又は前記楔面（３１、３３）には、各々、熱伝導ペーストが設けられていること
を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のステータリング。

【請求項5】

前記冷却体（１９、２１）の１つ又は両方は、少なくとも部分的に、又は全体的に、以下の材料、即ちアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金のうち１つの材料から構成されていること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のステータリング。

【請求項6】

前記冷却体（１９、２１）の少なくとも１つは、複数部材式で、第１部分体が前記楔面（３１、３３）を有し、第２部分体が少なくとも１つの前記流体路（２３、２３’）を有するように構成されていること
を特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載のステータリング。

【請求項7】

少なくとも１つの前記冷却穴（１５）の互いに対向する前記冷却壁（３９、４１）は、半径方向において互いに離間されていること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のステータリング。

【請求項8】

少なくとも１つの前記冷却穴（１５）の互いに対向する前記冷却壁（３９、４１）は、周方向において互いに離間されていること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のステータリング。

【請求項9】

前記ステータリング（１６）は、多数のステータ積層鉄心を有し、前記冷却穴（１５）は、前記ステータリングの軸方向第１端面から前記ステータリングの反対側の軸方向第２端面に至るまで、前記ステータ積層鉄心を貫通して延在していること
を特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のステータリング。

【請求項10】

少なくとも１つの前記冷却穴（１５）は、矩形形状の横断面を有すること
を特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のステータリング。

【請求項11】

少なくとも１つの前記冷却穴（１５）は、組立目的で前記ステータリングに設けられた穴であるか、又は、組立目的で前記ステータリングに設けられた穴であり、該穴は、後から前記冷却体（１９、２１）へ適合させるために拡大されたものであること
を特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のステータリング。

【請求項12】

ロータとステータを備え、前記ステータはステータリングを有する、発電機であって、
前記ステータリング（１６）は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のステータリングにより構成されていること
を特徴とする発電機。

【請求項13】

発電機を備えた、風力発電装置であって、
前記発電機（１）は、請求項１２に記載の発電機により構成されていること
を特徴とする風力発電装置。

【請求項14】

風力発電装置の発電機のステータリング内の冷却穴から熱エネルギーを排出するための冷却体装置の使用法であって、
前記冷却穴（１５）は、互いに対向する２つの冷却壁（３９、４１）を有し、
前記冷却体装置（１４）は、第１冷却体（１９）と第２冷却体（２１）を有し、これらの冷却体は、各々、前記冷却壁の方を向いた熱連結面（３５、３７）を有し、そして前記熱連結面が前記冷却壁に対して押し付けられるように互いに摺動されていること
を特徴とする使用法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電機用のステータリング、特に風力発電装置の同期発電機ないし環状発電機（リングジェネレータ）用のステータリングに関する。また本発明は、そのような同期発電機ないし環状発電機に関する。更に本発明は、そのような発電機を備えた風力発電装置に関する。また最後に本発明は、冷却穴（クーリングリセス）から熱エネルギーを排出するための冷却体装置の使用に関する。

【背景技術】

【0002】

前述の形式のステータリングは、基本的に既知である。それらのステータリングは、通常、ステータ巻線を受容するための多数の溝部を有し、ステータ巻線には、ステータ巻線に沿って回転するロータにより電力が誘導される。ステータリングは、典型的には、溝部を支持する部分に隣接してステータリングが磁気ヨーク（磁気継鉄）を有するように構成されている。インナロータ（内側回転子）用のステータリングでは、磁気ヨークは、半径方向において、溝部が設けられている領域の外側にある。アウタロータ（外側回転子）用のステータリングでは、磁気ヨークは、それに対応して逆の構成となる。この際、それらの溝部は、半径方向において磁気ヨークの外側にある。

【0003】

電力の誘導の結果、前述の形式の発電機、特にステータリングには、熱が発生することになる。それに起因する出力損失をできるだけ僅かに保つために、効率的な熱排出は、追求するに値することである。

【0004】

従来技術から、熱をステータリングから直接的にも排出させる様々な試みが知られている。例えば下記特許文献１は、より良い熱伝達をもたらすように、複数の穴において固定的に密着するために、ステータリングを通って延在し且つ液圧的に拡開される複数の管材の使用を示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】EP 2 419 991 B1

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

例えば前述の形式による冷却は、実際には一般的に機能する能力があるとされているが、要求される装置上の手間や、管材を取り付けるため及び管材を拡開するために必要な時間手間は欠点と見なされる。更に管材は、一度拡開されると、ステータリングから再び取り外すことは極めて困難である。このことも欠点と見なされる。

【0007】

この背景から本発明の基礎を成す課題は、従来技術からの欠点ができるだけ十分に克服される、前述の形式のステータリングを提供することである。特に本発明の基礎を成す課題は、組立手間が軽減されると共にステータリングの効率的な冷却を可能とするステータリングを提供することである。更に本発明の基礎を成す課題は、特に冷却機構を後からも比較的簡単に取り外すことのできる冷却可能性を有するステータリングを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、本発明の基礎を成す前記課題を、冒頭に記載した形式のステータリングにおいて、ステータリングが、磁気ヨークの領域において、互いに対向する２つの冷却壁を備えた少なくとも１つの冷却穴（冷却空所 Kuehlausnehmung）を有し、この際、冷却穴内には、第１冷却体と第２冷却体が配設されており、これらの冷却体は、各々、互いに向かい合い且つ互いに滑り合う楔面と、各々、楔面の反対側で、冷却壁の方を向いており冷却壁の１つから熱エネルギーを排出するための熱連結面とを有し、更にこれらの冷却体は、熱連結面が冷却壁に対して押し付けられるように、互いに摺動されていることにより解決する。本発明により、互いに滑り合う楔面は、それらの冷却体が互いに摺動することによりそれらの冷却体の熱連結面の間の間隔が変化されるように配向されている。
即ち本発明の第１の視点により、発電機用のステータリングであって、ステータ巻線を受容するための多数の溝部と、磁気ヨークを備えており、前記ステータリングは、前記磁気ヨークの領域において、互いに対向する２つの冷却壁を備えた少なくとも１つの冷却穴と、第１冷却体と第２冷却体を有し、これらの冷却体は、前記冷却穴内に配設されており、各々、互いに向かい合い且つ互いに滑り合う楔面と、各々、前記楔面の反対側で、前記冷却壁の方を向いており前記冷却壁の１つから熱エネルギーを排出するための熱連結面とを有し、そして前記熱連結面が前記冷却壁に対して押し付けられるように、互いに摺動されていることを特徴とするステータリングが提供される。
更に本発明の第２の視点により、ロータとステータを備え、前記ステータはステータリングを有する、発電機であって、前記ステータリングは、前記第１の視点に記載のステータリングにより構成されていることを特徴とする発電機が提供される。
更に本発明の第３の視点により、発電機を備えた、風力発電装置であって、前記発電機は、前記第２の視点に記載の発電機により構成されていることを特徴とする風力発電装置が提供される。
更に本発明の第４の視点により、風力発電装置の発電機のステータリング内の冷却穴から熱エネルギーを排出するための冷却体装置の使用法であって、前記冷却穴は、互いに対向する２つの冷却壁を有し、前記冷却体装置は、第１冷却体と第２冷却体を有し、これらの冷却体は、各々、前記冷却壁の方を向いた熱連結面を有し、そして前記熱連結面が前記冷却壁に対して押し付けられるように互いに摺動されていることを特徴とする使用法が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲において場合により付記される図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）発電機用のステータリング、特に風力発電装置の同期発電機ないし環状発電機用のステータリングであって、ステータ巻線を受容するための多数の溝部と、磁気ヨークを備えており、前記ステータリングは、前記磁気ヨークの領域において、互いに対向する２つの冷却壁を備えた少なくとも１つの冷却穴を有し、前記冷却穴内には、第１冷却体と第２冷却体が配設されており、これらの冷却体は、各々、互いに向かい合い且つ互いに滑り合う楔面と、各々、前記楔面の反対側で、前記冷却壁の方を向いており前記冷却壁の１つから熱エネルギーを排出するための熱連結面とを有し、そして前記熱連結面が前記冷却壁に対して押し付けられるように、互いに摺動されていること。
（形態２）前記ステータリングにおいて、１つの冷却体又は両方の冷却体は、各々、流体冷却システムへ接続するための少なくとも１つの流体路を有することが好ましい。
（形態３）前記ステータリングにおいて、前記第１冷却体と前記第２冷却体の前記熱連結面の輪郭は、前記冷却壁の輪郭へ適合されていることが好ましい。
（形態４）前記ステータリングにおいて、前記熱連結面及び／又は前記楔面には、各々、熱伝導ペーストが設けられていることが好ましい。
（形態５）前記ステータリングにおいて、前記冷却体の１つ又は両方は、少なくとも部分的に、好ましくは全体的に、以下の材料、即ちアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金のうち１つの材料から構成されていることが好ましい。
（形態６）前記ステータリングにおいて、前記冷却体の少なくとも１つは、複数部材式で、第１部分体が前記楔面を有し、第２部分体が少なくとも１つの前記流体路を有するように構成されていることが好ましい。
（形態７）前記ステータリングにおいて、少なくとも１つの前記冷却穴の互いに対向する前記冷却壁は、半径方向において互いに離間されていることが好ましい。
（形態８）前記ステータリングにおいて、少なくとも１つの前記冷却穴の互いに対向する前記冷却壁は、周方向において互いに離間されていることが好ましい。
（形態９）前記ステータリングにおいて、前記ステータリングは、多数のステータ積層鉄心を有し、前記冷却穴は、好ましくは前記ステータリングの軸方向第１端面から前記ステータリングの反対側の軸方向第２端面に至るまで、前記ステータ積層鉄心を貫通して延在していることが好ましい。
（形態１０）前記ステータリングにおいて、少なくとも１つの前記冷却穴は、矩形形状の横断面を有することが好ましい。
（形態１１）前記ステータリングにおいて、少なくとも１つの前記冷却穴は、組立目的で前記ステータリングに設けられた穴であり、該穴は、必要に応じて後から前記冷却体へ適合させるために拡大されたものであることが好ましい。
（形態１２）前記ステータリングにおいて、ロータとステータを備え、前記ステータはステータリングを有する、発電機、特に風力発電装置の同期発電機ないし環状発電機であって、前記ステータリングは、前記ステータリングにより構成されていること。
（形態１３）発電機、特に同期発電機ないし環状発電機を備えた、風力発電装置、特にギアレス風力発電装置であって、前記発電機は、形態１２に記載の発電機により構成されていること。
（形態１４）風力発電装置の発電機のステータリング内の冷却穴から熱エネルギーを排出するための冷却体装置の使用であって、前記冷却穴は、互いに対向する２つの冷却壁を有し、前記冷却体装置は、第１冷却体と第２冷却体を有し、これらの冷却体は、各々、前記冷却壁の方を向いた熱連結面を有し、そして前記熱連結面が前記冷却壁に対して押し付けられるように互いに摺動されていること。

【0010】

本発明は、楔形状の冷却体構造により、それらの冷却体を冷却穴内へ挿入することが、これらはまだ直接的に締付固定されている必要はないので、容易に可能であるという認識を利用している。それらの冷却体の摺動による後からの締付固定は、著しい装置上の手間を伴うことなく外から極めて簡単に行うことができる。また締付固定の解除も、同様に外から、変わらずに僅かな装置上の手間で可能である。従って楔形状に構成された互いに滑り合う冷却体（第１冷却体と第２冷却体）を用いることにより、極めて簡単な方式で、これらの冷却体とステータリングの間の熱伝達連結が達成される。また第１冷却体と第２冷却体を用いた本発明による冷却システムの後付け（後装着）も簡単に実現される。

【0011】

本発明は、有利には、１つの冷却体又は両方の冷却体が、各々、流体冷却システムへ、特に冷却水循環回路へ接続するための少なくとも１つの流体路を有することにより更に構成される。

【0012】

本発明の更なる有利な一構成において、第１冷却体と第２冷却体の熱連結面の輪郭は、各々、熱連結面が向けられている冷却壁の輪郭へ適合されている。押し付け（プレッシング）が十分に強い場合には、確かに弾性変形が原因で表面輪郭の適合も発生するが、対応の面を以下のように互いに適合させること、即ち、押し付けが極めて僅かな場合又は面の押し付けが無い場合でも、熱連結面と冷却壁の間の面接触が既に行われ得るように互いに適合させることは、有利と見なされる。このことは熱連結（Waermekopplung）をより良くする。

【0013】

好ましくは、熱連結面及び／又は楔面には、各々、熱伝導ペーストが設けられている。

【0014】

本発明の更なる有利な一実施形態においては、冷却体の１つ又は両方が、少なくとも部分的に、好ましくは全体的に、以下の材料、即ちアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金のうち１つの材料から構成されている。

【0015】

本発明は、最も簡単な一実施例において、第１冷却体と第２冷却体が、各々、一部材式で構成されているという構造形式から出発する。しかし有利な一実施形態においては、選択的に、冷却体の少なくとも１つが、複数部材式で、第１部分体が他方の冷却体と相互作用するための楔面を有し、第２部分体が少なくとも１つの流体路を有するように構成されていることが提案されている。このようにして製造技術的な利点が達成される。

【0016】

どのくらいのスペースをステータリングが構造上の制約に基づいて発電機内で半径方向において占めるべきなのかに応じ、第１冷却体と第２冷却体を半径方向において摺動により押し付けるか、又は周方向において摺動により押し付けることは、有利であり得る。それに応じ、第１の選択的な有利な一構成において、少なくとも１つの冷却穴の互いに対向する冷却壁は、半径方向において互いに離間されており、それに対して第２の選択的な有利な一構成において、それらの冷却壁は、周方向において互いに離間されている。互いに半径方向における離間の場合には、場合により比較的多数の冷却穴と冷却体をステータリングの周部にわたり配分することができ、それに対して互いに周方向における離間の場合には、ステータリングの磁気ヨークをより幅狭に構成することができる。

【0017】

本発明の特に有利な一実施形態において、ステータリングは、多数のステータ積層鉄心を有し、この際、冷却穴は、好ましくはステータリングの軸方向第１端面からステータリングの反対側の軸方向第２端面に至るまで、ステータ積層鉄心を貫通して延在する。ステータ積層鉄心（Statorblechpaket）としては、本発明の意味において、上下に積み重ねられた、好ましくはダイナモ鋼板の形式により構成された複数のステータ鋼板（Statorbleche）から成る装置として理解される。これらのステータ鋼板は、例えば絶縁紙を用いて又は絶縁塗料を用いて互いに分離することが可能である。

【0018】

本発明の有利な一実施形態において、冷却穴は、特に冷却穴の延在方向において、この延在方向は好ましくはステータリングの軸方向であるが、矩形形状の横断面を有する。矩形形状の横断面を有する冷却穴により、冷却体の幾何学形状は、特に簡単に製造することが可能である。この際、冷却壁の方を向いた熱連結面は、同様に平坦に構成することができる。

【0019】

ステータリングの更なる有利な一実施形態において、冷却穴は、組立目的又は固定目的でステータリング内に設けられた穴であり、該穴は、必要に応じて後から（例えばステータ鋼板の組立後に）冷却体へ適合させるために拡大されたものである。

【0020】

本発明は、この観点に関し、特に、冷却体のために専用の冷却穴を作成する代わりに、磁気ヨーク内にいずれにせよステータ鋼板の組立ないし固定のために設けられている開口を既に使用できるということを利用している。冷却体の組立と分解を可能とするために、所望の冷却能力に応じ、これらの組立穴又は固定穴を更に拡大するか、又は第１冷却体と第２冷却体の幾何学形状へ適合させることが必要であり得る。しかし冷却体を後から受容するためのこれらの穴の２回目の使用により、特殊な相乗作用が達成される。

【0021】

本発明は、更なる一観点において、冒頭に記載したように、ロータとステータを備え、ステータはステータリングを有する、発電機、特に風力発電装置の同期発電機ないし環状発電機（リングジェネレータ）に関する。

【0022】

本発明は、発電機において、最初に記載された課題を、ステータリングが前述の有利な実施形態の１つにより構成されていることにより解決する。発電機は、好ましくは、１メートルよりも大きい直径、特に数メートルの直径を有する発電機である。また発電機は、特に１ＭＷよりも大きい出力クラスの発電機である。更に発電機は、特に、４０回転／分よりも低い回転速度、特に３０回転／分よりも低い回転速度、特に大きな実施形ではむしろ２０回転／分よりも低い回転速度で低速回転する発電機である。そのような本発明による発電機の重量は、１トンよりも重く、特に数トンである。

【0023】

液体冷却機構も用いた効率的な熱排出の必要性は、発電機の前述の大きさの程度（オーダ）から説明される。

【0024】

本発明の第３の視点において、本発明は、冒頭に述べたように、特に同期発電機ないし環状発電機（リングジェネレータ）である発電機を備えた、風力発電装置、特にギアレス風力発電装置に関する。本発明は、本発明の基礎を成す課題を、そのような風力発電装置において、発電機が前述の有利な実施形態の１つにより構成されており、特にここで記載された有利な実施形態の１つによるステータリングを有することにより解決する。

【0025】

本発明の第４の視点において、本発明は、風力発電装置の発電機のステータリング内の冷却穴から熱エネルギーを排出するための冷却体装置の使用に関する。本発明は、本発明の基礎を成す課題を、そのような使用において、冷却穴が、互いに対向する２つの冷却壁を有し、冷却体装置が、第１冷却体と第２冷却体を有し、これらの冷却体は、各々、冷却壁の方を向いた熱連結面を有し、そして熱連結面が冷却壁に対して押し付けられるように互いに摺動されていることにより解決する。本発明により使用される冷却体装置は、好ましくは前述の実施形態の１つにより構成されている。

【0026】

以下、添付の図面に関連し、有利な実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】一風力発電装置を模式的に斜視図として示す図である。

【図2】図１の風力発電装置のナセルを模式的に斜視断面図として示す図である。

【図3】図１及び図２の風力発電装置のステータの模式的な簡略斜視図を示す図である。

【図4】図３のステータの模式的な部分断面図を示す図である。

【図5】図４の図面に対して横方向の模式的な横断面図を示す図である。

【図6】図６ａ〜図６ｅは、前記図面の発電機用の冷却体装置の様々な投影図を示す図である。

【実施例】

【0028】

図１は、タワー１０２とナセル１０４を備えた風力発電装置１００を示している。ナセル１０４には、３つのロータブレード１０８と１つのスピナ１１０とを備えたロータ１０６が配設されている。ロータ１０６は、運転時には風力により回転運動を行い、それによりナセル１０４内の発電機１（図２）を駆動する。

【0029】

図２には、ナセル１０４が示されている。ナセル１０４は、回転可能にタワー１０２に取り付けられており、方位駆動部（アジマス駆動部）７を用いて周知の方式で駆動されるように連結されている。更に周知の方式でナセル１０４には、機械支持体９が配設されており、機械支持体９は、同期発電機１を保持している。同期発電機１は、本発明に従って構成されており、特に低速回転する多極式の同期環状発電機（シンクロナスリングジェネレータ）である。同期発電機１は、ステータ３と、その内側で回転するロータ５を有し、ロータ５は、回転子とも称される。ロータないし回転子５は、ロータハブ１３と結合されており、ロータハブ１３は、風力によりもたらされるロータブレード１０８の回転運動を同期発電機１へ伝達する。

【0030】

図３は、ステータ３を単独で示している。ステータ３は、内周面１８を備えたステータリング１６を有する。内周面１８には、多数の溝部１７が設けられており、これらの溝部１７は、導体束の形式のステータ巻線を受容するために構成されている。

【0031】

図４の横断面図から見てとれるように、ステータ３のステータリング１６は、第１半径方向領域Ｗにおいてステータ巻線を有する。ステータ巻線は、導体束１２の形式で、内周面１８から延在する溝部１７内に格納されている。第１半径方向領域Ｗに隣接して磁気ヨーク（磁気継鉄）が構成されている。ステータリング１６の内側で回転方向Ｕに運動するロータ５により示唆された内側回転子（インナロータ）を有する図示の発電機１では、磁気ヨークＪは、半径方向において、ステータ巻線を有する第１半径方向領域Ｗの外側に配設されている。外側回転子（アウタロータ：非図示）を有する代替的な同様に本発明による発電機では、ロータは、半径方向において、ステータの外側で回転し、従って磁気ヨークは、半径方向において、ステータ巻線の領域に隣接してステータ巻線の領域の内側に配設されるであろう。追加的な図示は、ここでは図面の見易さのために省略する。

【0032】

ステータ３とロータ５の間には、空隙Ｓが構成されている。

【0033】

磁気ヨークの領域Ｊには、ステータリング１６内に複数の冷却穴（冷却空所：クーリングリセス）１５が構成されている。これらの冷却穴１５には、各々、冷却体装置１４が配設されており、ステータリング１６から熱を排出するために整えられている。

【0034】

図５は、冷却体装置１４の更なる詳細を示している。

【0035】

図４の切断線Ａ-Ａに沿って経過する図５の横断面図は、冷却体装置１４の取付け状態を示している。冷却体装置１４は、第１冷却体１９と第２冷却体２１を有する。冷却路２３が（ステータリングの回転軸線に関して）軸方向において第１冷却体１９を通って延在している。冷却路２３は、好ましくは冷却循環回路２９へ接続されている。冷却穴１５は、ステータリング１６の軸方向第１端面２５からステータリング１６の反対側の軸方向第２端面２７に至るまで延在している。

【0036】

第１冷却体１９と第２冷却体２１は、互いに滑り合う楔面３１、３３を有し（図６ａ〜図６ｅ）、これらの楔面３１、３３は、矢印Ｐ１及び／又はＰ２の方向に互いに相対的に第１冷却体１９と第２冷却体２１を摺動させることにより、これらの冷却体１９、２１がこれらの冷却体１９、２１の方を各々向いた冷却穴１５の冷却壁３９、４１に対して（楔効果により）押し付けられるように構成されている。それにより冷却体装置１４とステータリング１６の間のより良い熱伝達が達成される。第１冷却体１９と第２冷却体２１の更なる詳細は、図６ａ〜図６ｅからも見てとれる。

【0037】

図６ａに図示されているように、第１冷却体１９と第２冷却体２１は、第１冷却体１９の楔面３１が第２冷却体２１の楔面３３と面接触状態にあるように互いに配設されている。両方の楔面３１、３３は、各々、好ましくは実質的に半径方向に配向された冷却体装置１４の端面３４、３６に対し、各々９０°と等しくない角度（傾斜角度）α、βを有する。特に有利には、角度α、βは、互いに同じである。楔面３１、３３の角度を付けた配向は、図５の矢印Ｐ１及びＰ２により第１冷却体１９と第２冷却体２１を摺動させることにより、第１冷却体１９の熱連結面３５と第２冷却体２１の熱連結面３７との間の間隔が矢印Ｑの方向に変化されることをもたらす。それにより技術的に極めて簡単な方式で、冷却体装置１４を冷却穴１５内へ固定的に圧入し、一方の冷却壁３９、４１と他方の熱連結面３５、３７との間の良好な熱伝達を保証することが可能である。

【0038】

図６ａ〜図６ｅには、更なる有利な一構成により、オプションとして、第２冷却体２１内に第２冷却路２３’が設けられている。選択的に又は追加的に１つの冷却体又は両方の冷却体１９、２１内に複数の冷却路を設けることも可能である。

【0039】

冷却ダクト自体に関しては、多岐にわたる幾何学形状構成が可能であり、それは、本発明においては、管の厳密な円筒状ないし中空円筒状の幾何学形状が必要とされているわけではなく、例えば押出し成形法により、例えば好ましくは蛇行形状（メアンダ形状）の冷却路のような、任意の冷却ダクト幾何学形状が実現可能なためである。また各々の図面の冷却穴の矩形の幾何学形状へ適合されている、図示された矩形の楔断面形状に対して選択的に、各々好ましくは冷却穴の輪郭及び冷却穴の冷却壁の輪郭へ適合されている特に熱連結面３５、３７の異なった幾何学形状も考慮できる。

【符号の説明】

【0040】

１ 発電機（同期発電機）
３ ステータ（固定子）
５ ロータ（回転子）
７ 方位駆動部（アジマス駆動部）
９ 機械支持体
１２ 導体束
１３ ロータハブ
１４ 冷却体装置
１５ 冷却穴（クーリングリセス）
１６ ステータリング
１７ 溝部
１８ 内周面
１９ 第１冷却体
２１ 第２冷却体
２３ 冷却路
２３’ 冷却路
２５ 軸方向第１端面
２７ 軸方向第２端面
２９ 冷却循環回路
３１ 第１冷却体の楔面
３３ 第２冷却体の楔面
３４ 冷却体装置の端面
３５ 第１冷却体の熱連結面
３６ 冷却体装置の端面
３７ 第２冷却体の熱連結面
３９ 冷却穴の冷却壁
４１ 冷却穴の冷却壁

Ｊ 磁気ヨークの領域
Ｐ１ 第１冷却体の摺動方向
Ｐ２ 第２冷却体の摺動方向
Ｓ 空隙
Ｕ ロータの回転方向
Ｗ 第１半径方向領域

α 楔面の角度（傾斜角度）
β 楔面の角度（傾斜角度）

１００ 風力発電装置
１０２ タワー
１０４ ナセル
１０６ ロータ
１０８ ロータブレード
１１０ スピナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図6e】