(57)【要約】【課題】ろう付け時にクリップおよび冷媒配管の内面に酸化被膜が形成されずに済む固定子の組み立て方法を得ることにある。【解決手段】固定子の組み立て方法は、固定子鉄心の一端から突出された固定子コイルの第１の端部および固定子鉄心の他端から突出された固定子コイルの第２の端部に夫々冷媒が流れるクリップを接合し、各クリップに冷媒が流れる冷媒配管をろう付けにより接合する。各クリップに冷媒配管を仮止めした後、前記冷媒配管が仮止めされた一つのクリップに対し、固定子鉄心を間に挟んだ反対側に位置された他のクリップに対応する冷媒配管から固定子コイルを通して不活性ガスを供給する。引き続き、一つのクリップに仮止めされた冷媒配管から不活性ガスを大気中に排出しながら、当該冷媒配管およびクリップを加熱して互いにろう付けし、当該ろう付け作業をクリップ毎に繰り返し実行する。【選択図】図３
2014033569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が通過する複数の中空コイル素線を束ねて構成され、筒状の固定子鉄心の軸方向に延びるとともに前記固定子鉄心の周方向に間隔を存して配列された複数の固定子コイルと、
前記固定子鉄心の一端から突出された前記固定子コイルの第１の端部および前記固定子鉄心の他端から突出された前記固定子コイルの第２の端部に夫々接合され、前記冷媒が流れる複数のクリップと、を備え、
前記各クリップに前記冷媒が流れる冷媒配管をろう付けにより接合する固定子の組み立て方法であって、
前記各クリップに前記冷媒配管を仮止めし、
前記冷媒配管が仮止めされた一つのクリップに対し、前記固定子鉄心を間に挟んだ反対側に位置された他のクリップに対応する前記冷媒配管から前記固定子コイルを通して不活性ガスを供給し、
前記一つのクリップに仮止めされた前記冷媒配管から前記不活性ガスを大気中に排出しながら、当該冷媒配管およびクリップを加熱して互いにろう付けし、
当該ろう付け作業を前記クリップ毎に繰り返し実行するようにした固定子の組み立て方法。
【請求項２】
請求項１に記載された固定子の組み立て方法において、前記一つのクリップに前記冷媒配管をろう付けする時に、前記冷媒配管がろう付けされる前記クリップに対して前記固定子鉄心の周方向に隣り合う少なくとも一つのクリップおよび当該クリップに仮止めされた冷媒配管に不活性ガスを同時に供給するようにした固定子の組み立て方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された固定子の組み立て方法において、前記クリップおよび前記冷媒配管を通過する不活性ガス中の酸素濃度を監視しながら前記クリップに前記冷媒配管をろう付けするようにした固定子の組み立て方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された固定子の組み立て方法において、前記不活性ガスが前記冷媒配管から大気中に排出されていることを確認した後、前記クリップに前記冷媒配管をろう付けするようにした固定子の組み立て方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された固定子の組み立て方法において、前記クリップの温度を監視しながら前記クリップに前記冷媒配管をろう付けするようにした固定子の組み立て方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された固定子の組み立て方法において、前記クリップに対する前記冷媒配管のろう付けが完了した以降も前記クリップおよび前記冷媒配管に前記不活性ガスを継続して供給するようにした固定子の組み立て方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された固定子の組み立て方法に用いるガス供給用治具であって、
ガス供給源に充填された不活性ガスが供給されるガス入口と、
前記ガス入口に供給された前記不活性ガスが分配される複数のガス出口と、
前記ガス出口と前記冷媒配管との間を選択的に取り外し可能に接続するガス管と、
を具備したガス供給用治具。
【請求項８】
請求項７に記載されたガス供給用治具において、前記ガス管が可撓性を有するガス供給用治具。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載されたガス供給用治具において、前記ガス管は、クリップにろう付けされる冷媒配管に前記不活性ガスを供給する第１の配管と、前記冷媒配管がろう付けされる前記クリップに対して固定子鉄心の周方向に隣り合う少なくとも一つのクリップに仮止めされた前記冷媒配管に不活性ガスを供給する第２の配管と、を含むガス供給用治具。
【請求項１０】
請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載されたガス供給用治具において、前記ガス供給源と前記ガス入口との間を接続する通路と、当該ガス通路を開閉する弁と、をさらに備えたガス供給用治具。
【請求項１１】
フレームに支持された回転子と、
前記回転子を取り囲んだ固定子と、を含み、
前記固定子は、
筒状の固定子鉄心と、
冷媒が通過する複数の中空コイル素線を束ねて構成され、前記固定子鉄心の軸方向に延びるとともに前記固定子鉄心の周方向に間隔を存して配列された複数の固定子コイルと、
前記固定子鉄心の外に突出された前記固定子コイルの端部に接合された金属製のクリップと、
前記各クリップにろう付けされた金属製の冷媒配管と、を備え、
前記クリップおよび前記冷媒配管は、夫々前記冷媒に接する内面を有し、前記クリップの内面および前記冷媒配管の内面に、前記クリップおよび前記冷媒配管を構成する金属の地肌が全面的に露出された回転電機。
【請求項１２】
請求項１１に記載された回転電機において、前記冷媒配管は、前記クリップにろう付けされた第１の開口端部と、前記第１の開口端部の反対側に位置された第２の開口端部と、を有し、前記第２の開口端部が冷媒流路に接続された回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、固定子の組み立て方法、当該組み立て方法に用いるガス供給用治具および回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばタービン発電機のような回転電機では、複数の固定子コイルの内部に冷却水を通すことで、固定子コイルを強制的に冷やす水直接冷却方式が採用されている。
【０００３】
従来の回転電機によると、固定子鉄心から突出された固定子コイルの端部に箱形のクリップがろう付けされ、隣り合うクリップの間が冷媒配管を介して接続されている。冷媒配管は、クリップに対しろう付けにより接合されている。
【０００４】
クリップに冷媒配管をろう付けする作業は、全ての固定子コイルのクリップに冷媒配管を仮止めした後に行われる。それとともに、ろう付け過程では、全ての固定子コイル、クリップおよび冷媒配管の内部に不活性ガスを供給し、クリップおよび冷媒配管の内面に酸化被膜が生じるのを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の回転電機によると、不活性ガスは、全てのクリップおよび冷媒配管の間を循環するように流れるので、不活性ガスの流れ経路が非常に長くなる。この結果、クリップおよび冷媒配管を不活性ガスで満たすのに時間がかかるとともに、不活性ガスの使用量も増える。
【０００７】
さらに、クリップと冷媒配管とは仮止めされているにすぎないので、数多くのクリップと冷媒配管との接続部から不活性ガスが漏れてしまう。このため、全てのクリップと冷媒配管との間のろう付け箇所に不活性ガスが十分に行き渡らなくなり、特定のクリップおよび冷媒配管の内面に酸化被膜が形成されることがあり得る。
【０００８】
クリップおよび冷媒配管の内面に生じた酸化被膜は、クリップおよび冷媒配管の内部に冷却水を流した時に、冷却水との接触により剥離して冷却水の中に異物となって混入する。剥離した酸化被膜が固定子コイルの内部に詰まると、冷却水の流れが妨げられてしまい、全ての固定子コイルを均等に冷却することができなくなる。
【０００９】
本発明の目的は、ろう付け時にクリップおよび冷媒配管の内面に酸化被膜が形成されずに済む固定子の組み立て方法を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態によれば、固定子の組み立て方法は、固定子鉄心の一端から突出された固定子コイルの第１の端部および固定子鉄心の他端から突出された固定子コイルの第２の端部に夫々冷媒が流れるクリップを接合し、各クリップに冷媒が流れる冷媒配管をろう付けにより接合する。
【００１１】
各クリップに冷媒配管を仮止めした後、冷媒配管が仮止めされた一つのクリップに対し、固定子鉄心を間に挟んだ反対側に位置された他のクリップに対応する冷媒配管から固定子コイルを通して不活性ガスを供給する。引き続き、一つのクリップに仮止めされた冷媒配管から不活性ガスを大気中に排出しながら、当該冷媒配管およびクリップを加熱して互いにろう付けし、当該ろう付け作業を固定子コイルに対応するクリップ毎に繰り返し実行する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る回転電機の断面図。
【図２】クリップに冷媒配管がろう付けされた状態を示す断面図。
【図３】クリップに仮止めされた冷媒配管にガス供給源からガス供給用治具を用いて不活性ガスを供給する時の形態を示す側面図。
【図４】クリップに仮止めされた冷媒配管が固定子コイルの周方向に間隔を存して配列された形態を図３の矢印Ｆ４の方向から見た矢視図。
【図５】クリップに仮止めされた冷媒配管に不活性ガスを供給する第１および第２の配管を接続した状態を概略的に示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、回転電機の断面図、図２は、クリップに冷媒配管がろう付けされた状態を示す断面図、図３は、クリップに仮止めされた冷媒配管にガス供給源からガス供給用治具を用いて不活性ガスを供給する時の形態を示す側面図、図４は、クリップに仮止めされた冷媒配管が固定子コイルの周方向に間隔を存して配列された形態を図３の矢印Ｆ４の方向から見た矢視図、図５は、クリップに仮止めされた冷媒配管に不活性ガスを供給する第１および第２の配管を接続した状態を概略的に示す正面図である。
【００１５】
図１は、例えばタービン発電機のような水直接冷却方式を採用した回転電機１を示している。回転電機１は、フレーム２、回転子３、および固定子４を主要な構成要素として備えている。
【００１６】
フレーム２は、中空の円筒形であり、水平に設置されている。フレーム２の軸方向に沿う一端は、第１の端板５ａで塞がれている。同様に、フレーム２の軸方向に沿う他端は、第２の端板５ｂで塞がれている。
【００１７】
回転子３は、フレーム２の内部に同軸状に収容されている。回転子３は、その回転中心Ｃ１を通る水平な回転軸６を有している。回転軸６は、一対の軸受７ａ，７ｂを介して第１の端板５ａおよび第２の端板５ｂに支持されている。
【００１８】
固定子４は、フレーム２の内部に収容されて、回転子３を同軸状に取り囲んでいる。固定子４は、円筒形の固定子鉄心９を備えている。固定子鉄心９は、複数の電磁鋼板１０を回転子３の軸方向に積層することで構成されている。
【００１９】
さらに、複数のスロット１１が固定子鉄心９の内周面に形成されている。スロット１１は、固定子鉄心９の軸方向に延びているとともに、固定子鉄心９の周方向に互いに間隔を存して並んでいる。
【００２０】
複数の固定子コイル１２がスロット１１に収納されている。固定子コイル１２は、例えば純水のような液状の冷媒により強制的に冷却される要素であって、夫々上コイル１３および下コイル１４を備えている。上コイル１３および下コイル１４は、スロット１１の内部で固定子鉄心９の径方向に積層されているとともに、図示しない楔によりスロット１１に保持されている。
【００２１】
図２に示すように、上コイル１３および下コイル１４は、夫々複数本の中空コイル素線１６を束ねることで構成されている。各コイル素線１６の内部は、冷媒が流れる流路となっている。本実施形態では、全てのコイル素線を中空としたが、例えば中空のコイル素線とソリッドなコイル素線とを組み合わせてもよい。
【００２２】
図１に示すように、上コイル１３および下コイル１４は、固定子鉄心９の軸方向に延びる真っ直ぐな棒状である。上コイル１３は、第１の端部１３ａおよび第２の端部１３ｂを有している。第１の端部１３ａおよび第２の端部１３ｂは、固定子鉄心９の軸方向に互いに離れている。第１の端部１３ａは、固定子鉄心９の軸方向に沿う一端から固定子鉄心９の外に突出されている。第２の端部１３ｂは、固定子鉄心９の軸方向に沿う他端から固定子鉄心９の外に突出されている。
【００２３】
同様に、下コイル１４は、第１の端部１４ａおよび第２の端部１４ｂを有している。第１の端部１４ａおよび第２の端部１４ｂは、固定子鉄心９の軸方向に互いに離れている。第１の端部１４ａは、固定子鉄心９の軸方向に沿う一端から固定子鉄心９の外に突出されている。第２の端部１４ｂは、固定子鉄心９の軸方向に沿う他端から固定子鉄心９の外に突出されている。
【００２４】
したがって、上コイル１３の第１の端部１３ａと下コイル１４の第１の端部１４ａとは、固定子鉄心９の外で固定子鉄心９の径方向に間隔を存して並んでいる。同様に、上コイル１３の第２の端部１３ｂと下コイル１４の第２の端部１４ｂとは、固定子鉄心９の外で固定子鉄心９の径方向に間隔を存して並んでいる。
【００２５】
上コイル１３の第１の端部１３ａおよび第２の端部１３ｂ、下コイル１４の第１端部１４ａおよび第２の端部１４ｂに夫々クリップ１８が設けられている。クリップ１８は、互いに共通の構成を有するため、上コイル１３の第１の端部１３ａおよび下コイル１４の第１の端部１４ａに設けられたクリップ１８を代表して説明する。
【００２６】
クリップ１８は、例えば銅のような導電性に優れた金属材料で構成されている。図２に示すように、クリップ１８は、クリップ本体１９と接続口２０とを備えている。クリップ本体１９は、中空の四角い箱形であり、その一端にコイル導入口２１が形成されている。
【００２７】
上コイル１３の第１の端部１３ａおよび下コイル１４の第１の端部１４ａは、コイル導入口２１からクリップ本体１９の内部に挿入されている。さらに、上コイル１３の第１の端部１３ａおよび下コイル１４の第１の端部１４ａは、ろう付けによりクリップ本体１９に接合されて、クリップ本体１９と一体化されている。
【００２８】
この結果、上コイル１３および下コイル１４がクリップ１８に電気的に接続されているとともに、クリップ本体１９の内部に上コイル１３の第１の端部１３ａおよび下コイル１４の第１の端部１４ａが液密に連通された冷媒室２２が形成されている。
【００２９】
クリップ１８の接続口２０は、中空の円筒状であり、クリップ本体１９から上コイル１３の第１の端部１３ａおよび下コイル１４の第１の端部１４ａの反対側に向けて突出されている。接続口２０は、連通孔２３を介して冷媒室２２に通じている。
【００３０】
図１ないし図５に示すように、上コイル１３の第１の端部１３ａにろう付けされたクリップ１８と、下コイル１４の第１の端部１４ａにろう付けされたクリップ１８との間は、冷媒配管２５を介して接続されている。
【００３１】
同様に、上コイル１３の第２の端部１３ｂにろう付けされたクリップ１８と、下コイル１４の第２の端部１４ｂにろう付けされたクリップ１８との間は、冷媒配管２５を介して接続されている。冷媒配管２５は、固定子鉄心９の軸方向に沿う両側で固定子鉄心９の周方向に間隔を存して並んでいる。
【００３２】
全ての冷媒配管２５は共通の構成を有するので、上コイル１３の第１の端部１３ａと下コイル１４の第１の端部１４ａとの間を接続する冷媒配管２５を代表して説明する。
【００３３】
図２ないし図４に示すように、冷媒配管２５は、例えば一対のＴ形導体管２６ａ，２６ｂと真っ直ぐなジョイント管２７とを組み合わすことで構成されている。導体管２６ａ，２６ｂおよびジョイント管２７は、例えば導電性に優れた銅のような金属材料で構成されている。
【００３４】
導体管２６ａ，２６ｂは、夫々直管部２８および分岐管部２９を備えている。直管部２８は、第１の開口端部２８ａおよび第２の開口端部２８ｂを含んでいる。第１の開口端部２８ａは、クリップ１８の接続口２０の内側に嵌合されて、接続口２０にろう付けされている。
【００３５】
このため、接続口２０の内面と第１の開口端部２８ａの外周面との間のクリアランスにろう材３０が充填されている。ろう材３０としては、例えば還元効果を有するリンを含有した銅ろうを用いることが望ましい。接続口２０にろう付けされた第１の開口端部２８ａは、連通孔２３を介してクリップ１８の冷媒室２２に液密に接続されている。
【００３６】
第２の開口端部２８ｂは、第１の開口端部２８ａの反対側に向けて開口されている。第２の開口端部２８ｂは、第１の開口端部２８ａ、連通孔２３および冷媒室２２に同軸状に連通されている。
【００３７】
分岐管部２９は、直管部２８の第１の開口端部２８ａと第２の開口端部２８ｂの間から分岐されて、直管部２８と直交する方向に突出されている。
【００３８】
ジョイント管２７は、上コイル１３のクリップ１８にろう付けされた導体管２６ａの分岐管部２９と、下コイル１４のクリップ１８にろう付けされた導体管２６ｂの分岐管部２９との間に跨っている。言い換えると、上コイル１３に対応する分岐管部２９の開口端部がジョイント管２７の一端に嵌合されているとともに、下コイル１４に対応する分岐管部２９の開口端部がジョイント管２７の他端に嵌合されている。ジョイント管２７と分岐管部２９との間は、ろう付けにより液密に接合されている。
【００３９】
さらに、クリップ１８の冷媒室２２の内面、連通孔２３の内面、冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂの内面、分岐管部２９の内面およびジョイント管２７の内面は、いずれも酸化被膜で覆われておらず、前記内面にクリップ１８および冷媒配管２５を構成する銅の地肌が全面的に露出されている。
【００４０】
図１に示すように、上コイル１３の第１の端部１３ａおよび下コイル１４の第１の端部１４ａに接続された冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂは、夫々絶縁性を有する入口接続管３２を介して共通した冷媒供給管３３に接続されている。
【００４１】
同様に、上コイル１３の第２の端部１３ｂおよび下コイル１４の第２の端部１４ｂに接続された冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂは、夫々絶縁性を有する出口接続管３４を介して共通した冷媒回収管３５に接続されている。
【００４２】
このような構成の回転電機１によると、液状の冷媒は、冷媒供給源から冷媒供給管３３および入口接続管３２を介して冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂに供給される。導体管２６ａ，２６ｂに供給された冷媒は、クリップ１８の連通孔２３および冷媒室２２を通って上コイル１３の第１の端部１３ａおよび下コイル１４の第１の端部１４ａに導かれる。さらに、冷媒は、上下のコイル１３，１４の中空コイル素線１６を通過する。
【００４３】
上コイル１３および下コイル１４を通過した冷媒は、上コイル１３の第２の端部１３ｂおよび下コイル１４の第２の端部１４ｂからクリップ１８を経て冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂに流入する。導体管２６ａ，２６ｂに流入した冷媒は、出口接続管３４を介して冷媒回収管３５に導かれる。
【００４４】
したがって、中空コイル素線１６を通過する冷媒により固定子コイル１２が直接冷却され、固定子４の過熱を防止することができる。
【００４５】
次に、各固定子コイル１２に接合されたクリップ１８に冷媒配管２５をろう付けする方法について説明する。
【００４６】
最初に、固定子鉄心９から突出された上コイル１３の第１および第２の端部１３ａ，１３ｂおよび下コイル１４の第１および第２の端部１４ａ，１４ｂに夫々クリップ１８をろう付けにより接合する。
【００４７】
この後、各クリップ１８の接続口２０に導体管２６ａ，２６ｂの第１の開口端部２８ａを嵌合させる。さらに、導体管２６ａの分岐管部２９をジョイント管２７の一端に嵌合させるとともに、導体管２６ｂの分岐管部２９をジョイント管２７の他端に嵌合させる。これにより、上コイル１３と下コイル１４との間に跨る冷媒配管２５がクリップ１８に仮止めされる。
【００４８】
引き続いて、複数の固定子コイル１２の中から任意に一つの固定子コイル１２を選択し、選択された一つの固定子コイル１２に対応する上コイル１３の第１の端部１３ａと下コイル１４の第１の端部１４ａとの間を接続する冷媒配管２５を最初にクリップ１８にろう付けする。
【００４９】
この時、図３および図４に示すように、選択された固定子コイル１２のクリップ１８に最初にろう付けされる冷媒配管２５を接合部３６と規定する。図４に二点鎖線で囲んだ領域は、接合部３６を間に挟んで隣り合う一対の近隣部３７ａ，３７ｂを示しており、当該近隣部３７ａ，３７ｂには、夫々二本の冷媒配管２５が配置されている。近隣部３７ａ，３７ｂに配置された冷媒配管２５は、接合部３６となる冷媒配管２５をクリップ１８にろう付けする時に熱影響を受ける。
【００５０】
冷媒配管２５をクリップ１８にろう付けする過程では、図３に示すガス供給用治具４０を用いる。ガス供給用治具４０は、接合部３６およびに近隣部３７ａ，３７ｂに対応するクリップ１８の内部および冷媒配管２５の内部に夫々酸化防止用の不活性ガスを分配する。
【００５１】
ガス供給用治具４０は、治具本体４１、単一のガス入口４２、１０個のガス出口４３およびガス管４４を備えている。治具本体４１は、内部にガス分配路４５を有している。ガス入口４２は、治具本体４１の下面に設けられてガス分配路４５に通じている。ガス出口４３は、治具本体４１の上面に設けられている。ガス出口４３は、互いに間隔を存して一列に並んでいるとともに、個々にガス分配路４５に通じている。そのため、ガス出口４３は、ガス入口４２に対し並列に接続されている。
【００５２】
ガス供給用治具４０のガス入口４２は、ガス流路４６を介してガスタンク４７に接続されている。ガスタンク４７は、不活性ガスが充填されたガス供給源の一例である。不活性ガスとしては、例えば窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスのいずれかを用いることができる。
【００５３】
さらに、常閉形の制御弁４８がガス流路４６に設けられている。制御弁４８は、ガス流路４６を開閉するための要素であり、制御弁４８を開操作することで不活性ガスがガスタンク４７からガス分配路４５に供給される。
【００５４】
ガス管４４は、例えばゴムのような可撓性を有する材料で構成されている。本実施形態によると、ガス管４４は、回転電機１を構成する要素の一つである入口接続管３２および出口接続管３４よりも柔軟な特性を有し、配管時の取り扱いを容易に行えるようになっている。
【００５５】
ガス管４４は、例えば二本の第１の配管５０ａ，５０ｂと、八本の第２の配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈと、を含んでいる。第１の配管５０ａ，５０ｂおよび第２の配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈは、ガス供給用治具４０のガス出口４３に個々に接続されている。
【００５６】
図３および図５に示すように、第１の配管５０ａ，５０ｂは、接合部３６となる冷媒配管２５に対し、固定子コイル１２を間に挟んだ反対側のクリップ１８に仮止めされた冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂに不活性ガスを導く要素である。第１の配管５０ａ，５０ｂは、導体管２６ａ，２６ｂの第２の開口端部２８ｂに取り外し可能に接続されている。
【００５７】
図５に示すように、第２の配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈは、近隣部３７ａ，３７ｂに位置された四つの冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂに対し、固定子コイル１２を間に挟んだ反対側のクリップ１８に仮止めされた冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂに不活性ガスを導く要素である。第２の配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈは、導体管２６ａ，２６ｂの第２の開口端部２８ｂに取り外し可能に接続されている。
【００５８】
さらに、図２に示すように、クリップ１８に冷媒配管２５をろう付けするに先立って、接合部３６および近隣部３７ａ，３７ｂに対応するクリップ１８の外周面に温度センサー５３が取り付けられている。
【００５９】
それとともに、接合部３６および近隣部３７ａ，３７ｂの冷媒配管２５に対応する位置に酸素濃度センサー５４および流量センサー５５が配置されている。酸素濃度センサー５４および流量センサー５５は、不活性ガスの流れを良好に受けることができるように、冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂの第２の開口端部２８ｂと向かい合うように配置するとよい。
【００６０】
第１の配管５０ａ，５０ｂおよび第２の配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈの接続が完了したら、制御弁４８を開く。これにより、ガスタンク４７に充填された不活性ガスが第１の配管５０ａ，５０ｂおよび第２の配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈから冷媒配管２５を経由して上コイル１３の第２の端部１３ｂに接合されたクリップ１８および下コイル１４の第２の端部１４ｂに接合されたクリップ１８に導かれる。
【００６１】
さらに、不活性ガスは、クリップ１８から上コイル１３および下コイル１４を構成する中空コイル素線１６に導かれるとともに、中空コイル素線１６を通過して上コイル１３の第１の端部１３ａに接合されたクリップ１８および下コイル１４の第１の端部１４ａに接合されたクリップ１８に供給される。
【００６２】
クリップ１８に供給された不活性ガスは、図２に矢印で示すように冷媒室２２、連通孔２３を通じてクリップ１８に仮止めされた冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂを通過した後、導体管２６ａ，２６ｂの第２の開口端部２８ｂから大気中に排出される。
【００６３】
不活性ガスが大気中に排出された時点で、不活性ガスに含まれる酸素の濃度が酸素濃度センサー５４によって検出され、大気中に排出される不活性ガスの流量が流量センサー５５によって検出される。
【００６４】
本実施形態では、ろう付けを実行する作業者が、冷媒配管２５の第２の開口端部２８ｂから排出される不活性ガス中の酸素の濃度が例えば０．５％以下、好ましくは０．２％以下となり、かつ第２の開口端部２８ｂから排出される不活性ガスの流量が例えば０．５Ｌ／ｍｉｎ〜１．５Ｌ／ｍｉｎ、好ましくは１Ｌ／ｍｉｎ以上であることを確認したら、例えばバーナで接合部３６に対応するクリップ１８および当該クリップ１８に仮止めされた冷媒配管２５を加熱する。
【００６５】
この加熱過程で棒状のろう材３０をクリップ１８の接続口２０と導体管２６ａ，２６ｂとの境界部分に押し当てる。これにより、溶けたろう材３０が濡れ性により接続口２０の内面と導体管２６ａ，２６ｂの第１の開口端部２８ａの外周面との間のクリアランスに吸い込まれて、当該クリアランスを埋めるように充填される。
【００６６】
引き続いて、導体管２６ａ，２６ｂの分岐管部２９とジョイント管２７との境界部分に棒状のろう材３０を押し当てる。これにより、溶けたろう材３０が濡れ性により分岐管部２９の外周面とジョイント管２７の内周面との間のクリアランスに吸い込まれて、当該クリアランスを埋めるように充填される。
【００６７】
ろう付け作業は、温度センサー５３でクリップ１８の温度を監視しながら実行する。具体的には、クリップ１８の接続口２０に冷媒配管２５をろう付けする時点では、既にクリップ１８のコイル導入口２１に上コイル１３の第１の端部１３ａおよび下コイル１４の第１の端部１４ａがろう付けされた状態にある。
【００６８】
このため、クリップ１８を加熱しすぎると、クリップ１８と上コイル１３との間のろう付け箇所およびクリップ１８と下コイル１４との間のろう付け箇所が剥離するといった弊害が生じてくる。
【００６９】
本実施形態では、温度センサー５３を用いてクリップ１８の温度を監視しているので、クリップ１８を加熱しすぎた場合は、バーナによるクリップ１８の加熱作業を一旦停止する。
【００７０】
クリップ１８の温度の上限値は、上コイル１３および下コイル１４のろう付け箇所の温度と、温度センサー５３が設置された場所の温度との差異を考慮して、例えば上コイル１３および下コイル１４のろう付け箇所の温度よりも例えば８０度ないし１２０度低い温度、好ましくは１００度低い温度に設定している。これにより、上コイル１３および下コイル１４のろう付け箇所の剥離を回避することができる。
【００７１】
クリップ１８に対する冷媒配管２５のろう付けが完了したら、クリップ１８の加熱を止めるが、クリップ１８の温度は継続して監視する。クリップ１８の温度が例えば５０度ないし９０度、好ましくは７０度まで低下したら、制御弁４８を閉じて不活性ガスの供給を停止する。
【００７２】
この後、第１の配管５０ａ，５０ｂおよび第２の配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈを接続する冷媒配管２５を順次変更し、不活性ガスの供給を伴うろう付け作業を各固定子コイル１２のクリップ１８毎に繰り返す。このことにより、全ての固定子コイル１２のクリップ１８に対する冷媒配管２５のろう付け作業が完了する。
【００７３】
本実施形態によれば、接合部３６に対応する冷媒配管２５および当該冷媒配管２５が仮止めされたクリップ１８に対し、固定子コイル１２を間に挟んだ反対側から不活性ガスを供給し、この不活性ガスを接合部３６の冷媒配管２５の第２の開口端部２８ｂから大気中に排出している。これにより、ろう付けが実行される接合部３６の冷媒配管２５およびクリップ１８に対し不活性ガスを集中して供給することができる。
【００７４】
このため、全ての固定子コイル１２に冷媒配管２５を仮止めした状態で不活性ガスを供給する従来との比較において、不活性ガスが流れる経路が格段に短くなる。したがって、不活性ガスの流れに淀みが生じ難くなるとともに、不活性ガスが漏れる箇所も格段に少なくなる。よって、不活性ガスをろう付けすべきクリップ１８および冷媒配管２５に万遍なく供給することができる。
【００７５】
この結果、ろう付け時に加熱されるクリップ１８の内面および冷媒配管２５の内面に酸化被膜が形成されることはなく、前記内面にクリップ１８および冷媒配管２５を構成する銅の地肌が全面的に露出された状態となる。
【００７６】
このことから、回転電機１の固定子コイル１２を冷媒で直接的に冷却した時に、酸化被膜の剥離に伴う中空コイル素線１６の目詰まりを解消することができ、複数の固定子コイル１２を均等に冷却できる信頼性の高い回転電機１を得ることができる。
【００７７】
さらに、ろう付けが実行されるクリップ１８および冷媒配管２５に不活性ガスを集中して供給することで、ろう付け時のクリップ１８および冷媒配管２５の内部の酸素濃度を速やかに低下させることができる。そのため、不活性ガスの使用量を従来よりも減少させることができ、コスト的な面でも好都合となる。
【００７８】
加えて、ろう付け箇所に酸化被膜が生じないので、ろう材３０の濡れ性を良好に維持することができる。このため、ろう材３０がクリップ１８の接続口２０と冷媒配管２５の導体管２６ａ，２６ｂとの間のクリアランスおよび冷媒配管２５の分岐管部２９とジョイント管２７との間のクリアランスに隙間なく密に充填され、ろう付け箇所の品質および信頼性を高めることができる。
【００７９】
本実施形態では、ろう付けが実行される接合部３６と隣り合う近隣部３７ａ，３７ｂに配置されたクリップ１８および冷媒配管２５にも同時に不活性ガスを供給している。そのため、近隣部３７ａ，３７ｂに配置されたクリップ１８の内部および冷媒配管２５の内部の酸素濃度を速やかに低下させることができる。
【００８０】
よって、当該クリップ１８および冷媒配管２５がろう付け時の熱影響を受けて加熱されても、クリップ１８の内面および冷媒配管２５の内面に酸化被膜が形成されることはなく、この点でもろう付けの信頼性の向上に寄与する。
【００８１】
加えて、本実施形態では、クリップ１８にろう付けすべき冷媒配管２５から大気中に排出される不活性ガス中の酸素濃度および不活性ガスの流量を監視し、不活性ガスの酸素濃度および流量が予め規定された値に達した状態で冷媒配管２５のろう付けを実行している。
【００８２】
これにより、ろう付けを実行する作業者は、目に見えない不活性ガスがクリップ１８および冷媒配管２５に正規に供給されていることを認識することができる。この結果、不活性ガスが十分に供給された雰囲気の下でろう付け作業を実行することができる。よって、ろう材３０として還元効果を有するリンを含む銅ろうを用いたことと合わせて、クリップ１８と冷媒配管２５とのろう付け箇所の酸化を完璧に防止できるといった利点がある。
【００８３】
さらに、専用のガス供給用治具４０を用いたことで、接合部３６に位置された冷媒配管２５および近隣部３７ａ，３７ｂに位置された冷媒配管２５の双方にガスタンク４７に充填された不活性ガスを同時に分配することができる。このため、ろう付けが実行される冷媒配管２５の内部および近隣の冷媒配管２５の内部を不活性ガスで速やかに満たすことができ、ろう付け箇所に酸化被膜が生じないろう付け方法を実現することができる。
【００８４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１…回転電機、２…フレーム、３…回転子、４…固定子、９…固定子鉄心、１２…固定子コイル、１６…中空コイル素線、１８…クリップ、２５…冷媒配管、４０…ガス供給用治具、４２…ガス入口、４３…ガス出口、４７…ガス供給源、５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈ…配管（第１の配管、第２の配管）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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